DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-3-7

УДК: 669.018.44:669.295

О.С. Кашапов¹, Т.В. Павлова¹, В.С. Калашников¹, А.Р. Кондратьева¹

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ОПЫТНЫХ ПОКОВОК ИЗ СПЛАВА ВТ41 С МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ

Проведено исследование влияния режимов двухступенчатого отжига на механические свойства - кратковременную прочность, жаропрочность и ударную вязкость крупногабаритных опытно-промышленных поковок с мелкозернистой структурой из жаропрочного псевдо-α-титанового сплава ВТ41 трех плавок. Полученные результаты позволяют сделать предварительные выводы для назначения режима отжига, а также провести сравнительный анализ с ранее полученными результатами по исследованию прутков и штамповок лопаток из сплава ВТ41.

Ключевые слова: жаропрочные титановые сплавы,механические свойства,структура,химический состав,heat-resistance titanium alloys,mechanical properties,structure,chemical composition

Список литературы

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 7-17.

Каблов Е.Н. Разработки ВИАМ для газотурбинных двигателей и установок // Крылья Родины. 2010. №4. С. 31-33.

Каблов Е.Н. Материалы для изделия «Буран» - инновационные решения формирования шестого технологического уклада // Авиационные материалы и технологии. 2013. №S1. С. 3-9.

Орлов М.Р. Стратегические направления развития Испытательного центра ФГУП «ВИАМ» // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 387-393.

Хорев А.И., Белов С.П., Глазунов С.Г. Металловедение титана и его сплавов. М.: Металлургия, 1992. 352 с.

Павлова Т.В., Кашапов О.С., Кондратьева А.Р., Калашников В.С. Возможности по расширению области применения сплава ВТ8-1 для дисков и рабочих колес компрессора // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №3 (39). Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 10.01.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-3-5-5.

Савушкин А.Н., Кашапов О.С., Голынец С.А. Влияние скорости нагружения на механические свойства жаропрочных титановых сплавов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №3. Ст. 04. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 10.01.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-3-4-4.

Калашников В.С., Кашапов О.С., Павлова Т.В., Истракова А.Р. Исследование сварных соединений сплава ВТ41, полученных методом ЭЛС // Авиационные материалы и технологии. 2014. №S5. С. 81-88. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-s5-81-88.

Павлова Т.В., Кашапов О.С., Ночовная Н.А. Титановые сплавы для газотурбинных двигателей // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. №5. С. 8-14.

Кашапов О.С., Павлова Т.В., Ночовная Н.А. Влияние режимов термической обработки на структуру и свойства жаропрочного титанового сплава для лопаток КВД // Авиационные материалы и технологии. 2010. №2 (15). С. 8-14.

Кашапов О.С. Кинетика изменения микроструктуры прутковой лопаточной заготовки из сплава ВТ41 в зависимости от температурно-временных параметров термической обработки // Перспективные материалы. 2008. №5. С. 137.

Кашапов О.С., Павлова Т.В., Ночовная Н.А. Исследование термической стабильности сплава ВТ41 после различной термической обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. №8. С. 30-34.

Кашапов О.С., Павлова Т.В. Исследование влияния параметров структуры полуфабрикатов из сплава ВТ41 на механические свойства // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2015. №2 (101). С. 138-145.

Каблов Е.Н., Кашапов О.С., Павлова Т.В., Ночовная Н.А. Разработка опытно-промышленной технологии изготовления полуфабрикатов из псевдо-α-титанового сплава ВТ41 // Титан. 2016. №2 (52). С. 33-42.

Беляев М.С., Горбовец М.А., Кашапов О.С., Ходинев И.А. Механические свойства и структура титанового сплава ВТ41 // Цветные металлы. 2014. №8 (860). С. 66-71.

Полнотекстовая версия

2.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-8-13

УДК: 669.017.165:669.245

Э.Г. Аргинбаева¹, Р.М. Назаркин¹, А.В. Шестаков¹, Ф.Н. Карачевцев¹

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Представлены результаты исследований интерметаллидных ренийсодержащих сплавов на основе никеля нового поколения марок ВИН1 и ВИН4 с монокристаллической структурой заданной кристаллографической ориентации [111] после термической обработки, проведенной по одной схеме. Непродолжительный высокотемпературный отжиг в интервале температур от 1250 до 1290°С оказал влияние не только на структурно-фазовое состояние интерметаллидных никелевых сплавов, но и на время до разрушения при испытаниях на длительную прочность, а также стабильность полученных результатов.

Ключевые слова: интерметаллид,никель,монокристалл,термическая обработка,жаропрочность,структура,кристаллографическая ориентация,период кристаллической решетки,мисфит γ/γ',intermetallic,nickel,single-crystal,heat treatment,high-temperature strength,structure,crystallographic orientation,lattice spacing,misfit γ/γ'

Список литературы

Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Фесенко Т.В., Колодочкина В.Г. Исследование влияния ликвационной неоднородности на структуру и долговечность интерметаллидных сплавов на основе никеля // Материаловедение. 2014. №6. С. 7-12.

Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Туренко Е.Ю. Жаропрочные литейные интерметаллидные сплавы // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 57-60.

Аргинбаева Э.Г., Базылева О.А., Тимофеева О.Б., Назаркин Р.М. Влияние термической обработки на структуру и свойства жаропрочного интерметаллидного сплава на основе никеля // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2016. №3 (108). С. 55-68. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-3-55-68.

Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Унчикова М.В., Костенко Ю.В. Влияние высокотемпературного отжига на структуру и свойства сплавов на основе интерметаллида Ni3Al // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2016. №1 (106). С. 112-122. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-1-112-122.

Каблов Е.Н., Бунтушкин В.П., Базылева О.А. Высокотемпературные конструкционные материалы на основе алюминида никеля // 75 лет. Авиационные материалы и технологии. Избранные труды «ВИАМ» 1932-2007: юбил. науч.-технич. сб. М.: ВИАМ, 2007. С. 65-69.

Аргинбаева Э.Г. Влияние легирования, технологий литья и термической обработки на структуру и свойства интерметаллидных сплавов на основе никеля: автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2014. 26 с.

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Ломберг Б.С. Стратегические направления развития конструкционных материалов и технологий их переработки для авиационных двигателей настоящего и будущего // Автоматическая сварка. 2013. №10. С. 23-32.

Морозова Г.И. Компенсация дисбаланса легирования жаропрочных никелевых сплавов // МиТОМ. 2012. №12. С. 52-58.

Сплав на основе интерметаллида Ni3Al: пат. 2434068 Рос. Федерация; опубл. 20.11.11, Бюл. 2011. №32.

Сплав на основе интерметаллида Ni3Al и изделие, выполненное из него: пат. 2256716 Рос. Федерация; опубл. 20.07.05, Бюл. 2005. №20.

Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Шестаков А.В., Колядов Е.В. Структурные параметры и механические свойства интерметаллидного сплава на основе никеля, полученного методом направленной кристаллизации // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №12. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.08.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-12-1-1.

Самойлов А.И., Назаркин Р.М., Моисеева Н.С. Определение мисфита во фрагментированных монокристаллах никелевых жаропрочных сплавов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №5. Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 05.08.2016).

Моисеева Н.С., Назаркин Р.М. Межфазные напряжения в монокристаллических литейных никелевых жаропрочных сплавах // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. №11. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 07.09.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-11-1-1.

Соловьев А.Е., Голынец С.А., Хвацкий К.К., Асланян И.Р. Проведение статических испытаний при растяжении на машинах фирмы Zwick/Roell // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №8. Ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.09.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-8-12-12.

Полнотекстовая версия

3.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-14-19

УДК: 669.046.516

А.А. Скупов¹, М.Д. Пантелеев¹, Е.Н. Иода¹

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ ПРИСАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Легирование редкоземельными металлами (РЗМ) алюминиевых сплавов является в настоящее время перспективным направлением. Существующие присадочные материалы не обеспечивают получения оптимального сочетания характеристик прочности, пластичности и стойкости к образованию горячих трещин сварных соединений высокопрочных алюминий-литиевых сплавов. Показан характер влияния системы легирования присадочного материала на значения трещиностойкости высокопрочных алюминий-литиевых сплавов, выявлен характер распределения редкоземельных и переходных металлов в сварном шве. Применение присадочного материала, легированного РЗМ, повышает механические свойства сварных соединений высокопрочных алюминий-литиевых сплавов по сравнению с показателями, полученными для варианта сварки с использованием серийного присадочного материала. Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.8. «Технологии сварки плавлением новых конструкционных материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Ключевые слова: присадочные материалы,сварка,алюминий-литиевые сплавы,редкоземельные металлы,легирование алюминиевых сплавов,filler materials,welding,aluminum-lithium alloys,rare-earth metals,alloying of aluminum alloys

Список литературы

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Вершков А.В. Редкие металлы и редкоземельные элементы - материалы современных и будущих высоких технологий // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №2. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 18.09.2016).

Лукин В.И., Скупов А.А., Пантелеев М.Д., Иода Е.Н. Влияние добавок скандия на свариваемость алюминиевых сплавов системы Al-Mg // Сварка и диагностика. 2016. №1. С. 13-15.

Скупов А.А., Иода Е.Н., Пантелеев М.Д. Новые присадочные материалы для сварки высокопрочных алюминий-литиевых сплавов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №9. Ст. 04. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 27.10.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-9-4-4.

Каблов Е.Н., Лукин В.И., Оспенникова О.Г. Перспективные алюминиевые сплавы и технологии их соединения для изделий авиакосмической техники // Алюминий-21. Сварка и пайка: тез. докл. 2-й Междунар. конф. СПб., 2012. Ст. 08.

Каблов Е.Н., Лукин В.И., Жегина И.П., Иода Е.Н., Лоскутов В.М. Особенности и перспективы сварки алюминийлитиевых сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2002. №4. С. 3-12.

Лукин В.И., Иода Е.Н., Пантелеев М.Д., Скупов А.А. Влияние термической обработки на характеристики сварных соединений высокопрочных алюминий-литиевых сплавов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №4. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 07.09.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-4-6-6.

Lukin V.I., Ioda E.N., Skupov A.A., Ovchinnikov V.V. Friction stir welding of V-1461 and V-1469 high strength aluminium-lithium alloys // Welding International. 2016. Vol. 30. No.7. P. 552-556.

Лукин В.И., Иода Е.Н., Пантелеев М.Д., Скупов А.А. Особенности лазерной сварки высокопрочных алюминий-литиевых сплавов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №10. Ст. 07. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 07.12.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-10-7-7.

Лукин В.И., Скупов А.А., Пантелеев М.Д., Горелова Л.П. Зависимость свариваемости сплавов системы Al-Mg (серии 5ХХХ) от соотношения легирующих элементов (Sc, Zr и Mn) // Сварка и Диагностика. 2015. №4. С. 9-12.

Каблов Е.Н., Лукин В.И., Антипов В.В., Иода Е.Н., Пантелеев М.Д., Скупов А.А. Эффективность применения присадочных материалов при лазерной сварке высокопрочных алюминий-литиевых сплавов // Сварочное производство. 2016. №10. С. 17-21.

Рябов Д.К., Колобнев Н.И., Иванова А.О. Влияние добавок кобальта и скандия на механические характеристики и коррозионную стойкость профилей из среднепрочного сплава системы Al-Zn-Mg с добавкой меди // Труды ВИАМ. электрон. науч.-технич. журн. 2016. №6. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.10.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-6-1-1.

Захаров В.В. Особенности кристаллизации алюминиевых сплавов, легированных скандием // Металловедение и термическая обработка металлов. 2011. №9. С. 12-18.

Филатов Ю.А., Байдин Н.Г., Доброжинская Р.И., Хамнагдаева Е.А., Овсянников Б.В. Новый термически неупрочняемый свариваемый криогенный сплав 1545К системы Al-Mg-Sc // Технология легких сплавов. 2014. №1. С. 32-36.

Шиганов И.Н., Холопов А.А., Трушников А.В., Иода Е.Н., Пантелеев М.Д., Скупов А.А. Лазерная сварка высокопрочных алюминий-литиевых сплавов с присадочной проволокой // Сварочное производство. 2016. №6. С. 44-50.

Шалин Р.Е., Ефремов И.С., Яровинский Ю.Л., Лукин В.И. Опыт проектирования и изготовления крупногабаритных конструкций из алюминиево-литиевых сплавов изделий ракетно-космической техники // Сварочное производство. 1996. №11. С. 14-18.

Лукин В.И., Иода Е.Н., Базескин А.В., Лавренчук В.П., Котельникова Л.В., Оглодков М.С. Повышение надежности сварных соединений из высокопрочного алюминиево-литиевого сплава В-1461 // Сварочное производство. 2010. №11. С. 14-17.

Lukin V.I., Arbuzov Yu.P., Grushko O.E. Chemical elements affecting the weldability of Al-Mg-Li alloys // Welding International. 1994. Vol. 8. No. 9. P. 725-727.

Lukin V.I. Effect of alloying elements Sc, Mn, and Zr on weldability of alloys of the Al-Mg-Sc-Mn-Zr system // Welding International. 1996. Vol. 10. No. 12. P. 987-989.

Лукин В.И. Sc - перспективный легирующий элемент для присадочных материалов // Сварочное производство. 1995. №6. С. 13-14.

Полнотекстовая версия

4.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-20-25

УДК: 669.018.44

Е.А. Тихомирова¹, С.А. Будиновский², А.А. Живушкин, Е.Ф. Сидохин³

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ С ПОКРЫТИЕМ

В современных авиационных двигателях детали горячего тракта турбины работают в условиях высоких температур, агрессивных сред и многократных теплосмен. Для защиты поверхности лопаток турбин используют многослойные теплозащитные покрытия (ТЗП). В данной работе анализируются результаты лабораторных термоциклических испытаний и металлографических исследований образцов-имитаторов сопловых турбинных лопаток, выполненных из интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов с ТЗП, полученными с использованием ионно-плазменной и магнетронных технологий. Проведен анализ особенностей развития пластической и упругой деформации в поверхности образцов при циклическом «нагреве-охлаждении» и предложен новый подход для оценки результатов с помощью графической карты термоциклических испытаний.

Ключевые слова: термическая усталость,теплозащитные покрытия,термоциклические испытания,трещины термической усталости,thermal fatigue,heat-resistant coatings,thermal-cycle tests,thermal fatigue crack

Список литературы

Будиновский С.А., Мубояджян С.А., Гаямов А.М. Современное состояние и основные тенденции развития высокотемпературных теплозащитных покрытий для рабочих лопаток турбин авиационных ГТД // Авиационная промышленность. 2008. №4. С. 33-37.

Осокин В.А., Шпак П.А., Пиюк Е.Л. Перспективы совершенствования конструкций теплозащитных покрытий для лопаток газотурбинных установок // Перспективные материалы. 2008. №2. С. 19-27.

Баландин Ю.Ф. Термическая усталость металлов в судовом энергомашиностроении. СПб.: Судостроение, 1967. 272 с.

Дульнев Р.А., Котов П.И. Термическая усталость металлов. М.: Машиностроение, 1980. 200 с.

Тихомирова Е.А., Сидохин Е.Ф. ТЦ-карты - инструмент исследования термической усталости материалов в термоциклических испытаниях // Материаловедение. 2015. №8. С. 3-7.

Коффин Л.Ф. О термической усталости сталей // Жаропрочные сплавы при изменяющихся температурах и напряжениях. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. С. 188-258.

Тихомирова Е.А., Азизов Т.Н., Сидохин Е.Ф. Влияние высокотемпературной выдержки на термическую усталость жаропрочных сплавов // Технология металлов. 2013. №6. С. 34-37.

Полнотекстовая версия

5.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-26-34

УДК: 621.3.084.2:620.193

Е.Н. Каблов¹, О.В. Старцев¹, И.М. Медведев¹, И.С. Шелемба²

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В УЗЛАХ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ (обзор)

Для мониторинга коррозионных процессов в режиме реального времени в последние годы активно идет разработка специализированных датчиков и приборов - датчиков коррозии. Одним из наиболее перспективных направлений в мониторинге коррозии и коррозионной агрессивности микроклимата является разработка волоконно-оптических датчиков. В данной работе рассмотрены основные направления в разработке волоконно-оптических датчиков коррозии. Показано, что наиболее распространены два типа конструкций: с напылением исследуемого сплава на торцы оптического волокна и на оптическое волокно с брэгговскими решетками, а исследования параметров датчиков выполняются при ускоренных испытаниях.

Ключевые слова: коррозия,коррозионная агрессивность атмосферы,волоконно-оптические датчики,corrosion,corrosive aggressiveness of atmosphere,fiber optic sensors

Список литературы

Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. P. 7-17.

Каблов Е.Н., Каримова С.А., Семенова Л.В. Коррозионная активность углепластиков и защита металлических силовых конструкций в контакте с углепластиком // Коррозия: материалы, защита. 2011. №12. P. 1-7.

Кулюшина Н.В., Козлов И.А., Кутырев А.Е., Ваграмян Т.А. Адгезионные покрытия на основе триалкоксисиланов для алюминия и стали // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №8. Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 09.12.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-8-5-5.

Захарова Л.В. Анодно-оксидное покрытие - защита титановых сплавов от горячесолевой коррозии // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №10. Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 09.12.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-10-2-2.

Карпов В.А., Ковальчук Ю.Л., Кузнецов Ю.И. и др. Защита от морской коррозии сталей в замкнутых объемах // Коррозия: материалы, защита. 2013. №5. С. 35-40.

Ивонин В.Н., Чинь К.К., Динь В.Д. и др. Об эффективности противокоррозионной защиты алюминиевых сплавов конверсионными покрытиями в условиях влажного тропического климата // Коррозия: материалы, защита. 2012. №10. С. 44-48.

Rinaldi G., Huber T., McIntosh H. et al. Corrosion sensor development for condition-based maintenance of aircraft // International Journal of Aerospace Engineering. 2012. Vol. 2012. P. 1-11.

Harrigan S. A condition-based maintenance solution for army helicopters // The AMMTIAC Quarterly. 2009. Vol. 4. No. 2. P. 3-8.

Каблов Е.Н., Старцев О.В., Медведев И.М., Панин С.В. Коррозионная агрессивность приморской атмосферы. 1. Факторы влияния (обзор) // Коррозия: материалы, защита. 2013. №12. С. 6-18.

Хохлатова Л.Б., Колобнев Н.И., Антипов В.В. и др. Влияние коррозионной среды на скорость роста трещины усталости в алюминиевых сплавах // Авиационные материалы и технологии. 2011. №1. С. 16-20.

Каримова С.А., Кутырев А.Е., Фомина М.А., Чесноков Д.В. Моделирование процесса воздействия агрессивных компонентов промышленной атмосферы на металлические материалы в камере солевого тумана // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 86-94. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-86-94.

Abbott W.H. A Study of Wash Intervals on Navy P3 Aircraft Using Corrosion Sensors // 2009-DOD Corrosion Conference. 2009. P. 14.

Каблов Е.Н., Старцев О.В., Медведев И.М. Коррозионная агрессивность приморской атмосферы. Часть 2. Новые подходы к оценке коррозивности приморских атмосфер // Коррозия: материалы, защита. 2016. №1. С. 1-15.

Каблов Е.Н., Старцев О.В., Медведев И.М. Обзор зарубежного опыта исследований коррозии и средств защиты от коррозии // Авиационные материалы и технологии. 2015. №2 (35). C. 76-87. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-2-76-87.

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). C. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Song H., Saraswathy V. Corrosion Monitoring of Reinforced Concrete Structures - A Review // International Journal of Electrochemical Science. 2007. Vol. 2. P. 1-28.

Cai J.-P., Lyon S.B. A mechanistic study of initial atmospheric corrosion kinetics using electrical resistance sensors // Corrosion Science. 2005. Vol. 47. No. 12. P. 2956-2973.

Li S., Kim Y.G., Jung S., Song H.S., Lee S.M. Application of steel thin film electrical resistance sensor for in situ corrosion monitoring // Sensors and Actuators, B: Chemical. 2007. Vol. 120. No. 2. P. 368-377.

Roblero E., Corvo F., Moo-Yam V. et al. Development and evaluation of atmospheric corrosion sensors using printed circuits // Proceedings of EUROCORR 2014. 2014. 631 р.

Prosek T., Taube M., Dubois F., Thierry D. Application of automated electrical resistance sensors for measurement of corrosion rate of copper, bronze and iron in model indoor atmospheres containing short-chain volatile carboxylic acids // Corrosion Science. Elsevier Ltd, 2014. Vol. 87. P. 376-382.

Li S., Jung S., Park K., Lee S.-M., Kim Y.-G. Kinetic study on corrosion of steel in soil environments using electrical resistance sensor technique // Materials Chemistry and Physics. 2007. Vol. 103. No. 1. P. 9-13.

Yoo J.-H., Park Z.-T., Kim J.-G., Chung L. Development of a galvanic sensor system for detecting the corrosion damage of the steel embedded in concrete structures: Part 1. Laboratory tests to correlate galvanic current with actual damage // Cement and Concrete Research. 2003. Vol. 33. No. 12. P. 2057-2062.

Muralidharan S., Ha T.H., Bae J.H. et al. A promising potential embeddable sensor for corrosion monitoring application in concrete structures // Measurement. 2007. Vol. 40. No. 6. P. 600-606.

Česen A., Kosec T., Legat A. Characterization of steel corrosion in mortar by various electrochemical and physical techniques // Corrosion Science. 2013. Vol. 75. P. 47-57.

Mizuno D., Suzuki S., Fujita S., Hara N. Corrosion monitoring and materials selection for automotive environments by using Atmospheric Corrosion Monitor (ACM) sensor // Corrosion Science. Elsevier Ltd, 2014. Vol. 83. P. 217-225.

Demo J., Andrews C., Friedersdorf F. et al. Deployment of a wireless corrosion monitoring system for aircraft applications // Aerospace Conference IEEE-2013. 2013. P. 1-10.

Demo J., Steiner A., Friedersdorf F., Putic M. Diagnostics and Prognostics for Aircraft Structures using a Wireless Corrosion Monitoring Network // Aerospace Conference IEEE-2010. 2010. P. 1-9.

Wilson A., Vincent P., McMahon P. et al. A small, low-power, networked corrosion sensor suite // Materials Forum. 2008. Vol. 33. P. 36-45.

Авдеев Ю.П., Карпов В.А., Ольшанский В.М. К вопросу формирования коррозионно-опасных условий в замкнутых объемах технических устройств // Коррозия: материалы, защита. 2013. №7. C. 14-17.

Молоков М.В., Медведев И.М. Оценка чувствительности датчиков к изменению времени продолжительности увлажнения поверхности при эксплуатации в условиях умеренно теплого климата // Новые материалы и технологии: сб. науч. статей II Российско-Казахстанской молодежной науч.-технич. конф. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2014. P. 165-171.

Kouril M., Prosek T., Scheffel B., Degres Y. Corrosion monitoring in archives by the electrical resistance technique // Journal of Cultural Heritage. Elsevier Masson SAS, 2014. Vol. 15. No. 2. P. 99-103.

Shitanda I., Okumura A., Itagaki M. et al. Screen-printed atmospheric corrosion monitoring sensor based on electrochemical impedance spectroscopy // Sensors and Actuators B: Chemical. 2009. Vol. 139. No. 2. P. 292-297.

Allahar K.N., Upadhyay V., Bierwagen G.P., Gelling V.J. Monitoring of a military vehicle coating under Prohesion exposure by embedded sensors // Progress in Organic Coatings. 2009. Vol. 65. No. 1. P. 142-151.

Bierwagen G., Tallman D., Li J. et al. EIS studies of coated metals in accelerated exposure // Progress in Organic Coatings. 2003. Vol. 46. No. 2. P. 148-157.

Wilson A.R., Muscat R.F. Novel thin wire paint and sealant degradation sensor // Sensors and Actuators A: Physical. 2011. Vol. 169. No. 2. P. 301-307.

Wan K., Leung C. Durability Tests of a Fiber Optic Corrosion Sensor // Sensors. 2012. Vol. 12. No. 3. P. 3656-3668.

Способ регистрации сигналов измерительных преобразователей на основе брэгговских решеток, записанных в едином волоконном световоде: пат. 2413259 Рос. Федерация; опубл. 10.02.06.

Волоконно-оптическое устройство для измерения температурного распределения (варианты): пат. 2413188 Рос. Федерация; опубл. 27.02.11.

Babin S.A., Ismagulov A.E., Podivilov E.V. et al. Modulation instability at propagation of narrowband 100-ns pulses in optical fibers of various types // Laser Physics. 2010. Vol. 20. No. 2. P. 334-340.

Kerrouche А., Boyle W.J.O., Gebremichael Y. et al. Field tests of fibre Bragg grating sensors incorporated into CFRP for railway bridge strengthening condition monitoring // Sensors and Actuators A: Physical. 2008. Vol. 148. No. 1. P. 68-74.

Muto S., Suzuki O., Amano T., Morisawa M. A plastic optical fibre sensor for real-time humidity monitoring // Measurement Science and Technology. 2003. Vol. 14. No. 6. P. 746-750.

Ghosh S.K., Sarkar S.K., Chakraborty S. Design and development of a fiber optic intrinsic voltage sensor // Proceedings of the 12th IMEKO TC4 international symposium Part. 2002. Vol. 2. P. 415-419.

Zhao Y., Li X., Zhou X., Zhang Y. Review on the graphene based optical fiber chemical and biological sensors // Sensors and Actuators B: Chemical. 2016. Vol. 231. P. 324-340.

Raghunandhan R., Chen L.H., Long H.Y. et al. Sensors and Actuators B : Chemical Chitosan / PAA based fiber-optic interferometric sensor for heavy metal ions detection. 2016. Vol. 233. P. 31-38.

Yang J., Chen L.H., Zheng Y. et al. Heavy metal ions probe with relative measurement of fiber Bragg grating // Sensors and Actuators, B: Chemical. 2016. Vol. 230. P. 353-358.

Benounis M., Jaffrezic-Renault N., Stremsdoerfer G., Kherrat R. Elaboration and standardization of an optical fibre corrosion sensor based on an electroless deposit of copper // Sensors and Actuators B: Chemical. 2003. Vol. 90. No. 1-3. P. 90-97.

Abderrahmane S., Himour A., Kherrat R. et al. An optical fibre corrosion sensor with an electroless deposit of Ni-P // Sensors and Actuators B: Chemical. 2001. Vol. 75. No. 1-2. P. 1-4.

Benounis M., Jaffrezic-Renault N. Elaboration of an optical fibre corrosion sensor for aircraft applications // Sensors and Actuators B: Chemical. 2004. Vol. 100. No. 1-2. P. 1-8.

Dong S., Liao Y., Tian Q. et al. Optical and electrochemical measurements for optical fibre corrosion sensing techniques // Corrosion Science. 2006. Vol. 48. No. 7. P. 1746-1756.

Hu W., Cai H., Yang M. et al. Fe-C-coated fibre Bragg grating sensor for steel corrosion monitoring // Corrosion Science. Elsevier Ltd, 2011. Vol. 53. No. 5. P. 1933-1938.

Lee B. Review of the present status of optical fiber sensors // Optical Fiber Technology. 2003. Vol. 9. Issue 2. P. 57-79.

Lo Y.-L., Xiao F.-Y. Measurement of corrosion and temperature using a single-pitch Bragg grating fiber sensor // Journal of intelligent material systems and structures. 1998. Vol. 9. No. 10. P. 800-807.

Бабин С.А., Голушко С.К., Цыба А.М., Чейдо Г.П., Шелемба И.С., Шакиров С.Р. Концепция многофункциональной системы безопасности угольной шахты с использованием волоконно-оптических технологий // Вычислительные технологии. 2013. Т. 18. С. 95-100.

Волоконно-оптический линейный пожарный извещатель: пат. 2467397 Рос. Федерация; опубл. 20.11.12.

Gurevich É.I., Lyamin A.A., Shelemba I.S. Measurement of the temperature of a stator winding with fiber-optic sensors in bench tests of a turbogenerator // Power Technology and Engineering. 2010. Vol. 44. No. 3. P. 249-254.

Котенев В.А., Петрунин М.А., Максаева Л.Б. и др. Вакуумное окисление нанопленок свеженапыленного железа // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2013. Т. 49. №4. С. 442-448.

Rutherford P., Ikegami R., Shrader J. et al. Novel NDE fiber optic corrosion sensor // Proceedings of SPIE. 1996. Vol. 2718. P. 158-169.

Bossi R., Criswell T., Ikegami R. et al. Novel methods for aircraft corrosion monitoring // Proceedings of SPIE. 1994. Vol. 2455. P. 332-335.

Rutherford P., Ikegami R., Shrader J. et al. Aluminum alloy clad fiber optic corrosion sensor // Proceedings of SPIE. 1997. Vol. 3042. P. 248-259.

Dong S., Liao Y., Tian Q. Intensity-based optical fiber sensor for monitoring corrosion of aluminum alloys // Applied optics. 2005. Vol. 44. No. 27. P. 5773-5777.

Babin S.A., Vlasov A.A., Shelemba I.S. Fiber-optic sensors based on Bragg gratings // High Energy Chemistry. 2008. Vol. 42. No. 7. P. 535-537.

Бабин С.А., Власов А.А., Каблуков С.И., Шелемба И.С. Сенсорная система на основе волоконно-оптических брэгговских решеток // Вестник НГУ. Сер.: Физика. 2007. №.2. Вып. 3. С. 54-57.

Шишкин В.В., Гранёв И.В., Шелемба И.С. Отечественный опыт производства и применения волоконно-оптических датчиков // Прикладная фотоника. 2016. Т. 3. №1. С. 61-74.

Babin S.А., Kablukov S.I., Shelemba I.S., Vlasov А.А. An interrogator for a fiber Bragg sensor array based on a tunable erbium fiber laser // Laser Physics. 2007. Vol. 17. No. 11. P. 1340-1344.

Handawi K.A., Vahdati N., Rostron P. et al. Strain based FBG sensor for real-time corrosion rate monitoring in pre-stressed structures // Sensors and Actuators B: Chemical. 2016. P. 276-285.

Wade S.А., Wallbrink C.D., McAdam G. et al. A fibre optic corrosion fuse sensor using stressed metal-coated optical fibres // Sensors and Actuators B: Chemical. 2008. Vol. 131. No. 2. P. 602-608.

Zheng X., Hu W., Zhang N., Gao M. Optical corrosion sensor based on fiber Bragg grating electroplated with Fe-C film // Optical Engineering. 2014. Vol. 53. No. 7. P. 077104.

Martins-Filho J.F., Fontana E., Guimarães J. et al. Fiber-optic-based corrosion sensor using OTDR // Proceedings of IEEE Sensors. 2007. P. 1172-1174.

Martins-Filho J.F., Fontana E. Optical Fibre Sensor System for Multipoint Corrosion Detection // Optical Fiber New Developments / ed. Lethien C. InTech, 2009. P. 586.

Kulchin Y.N., Vitrik O.B., Dyshlyuk A.V., Shalagin A.M., Babin S.A., Shelemba I.S., Vlasov A.A. Combined time-wavelength interrogation of fiber-Bragg gratings based on an optical time-domain reflectometry // Laser Physics. 2008. Vol. 18. No. 11. P. 1301-1304.

Shahpir R., Sabouri S.G., Khorsandi A. Laser-based multichannel fiber optic sensor for multipoint detection of corrosion // Optica Applicata. 2016. Vol. XLVI. No. 1. P. 103-115.

Qiu Z., Luo Y., Song S. The formation of pure aluminium corrosion sensing film on fiber and its electrochemical performance // Materials and Corrosion. 2007. Vol. 58. No. 2. P. 109-112.

Dong S., Liao Y., Tian Q. Sensing of corrosion on aluminum surfaces by use of metallic optical fiber // Applied optics. 2005. Vol. 44. No. 30. P. 6334-6337.

Li X.M., Chen W.M., Huang Z.Q. et al. Fiber Optic Corrosion Sensor Fabricated by Electrochemical Method // Proceedings of SPIE. 1998. Vol. 3330. P. 126-133.

Derinkuyu S., Ertekin K., Oter O. et al. Fiber optic pH sensing with long wavelength excitable Schiff bases in the pH range of 7,0-12,0 // Analytica Chimica Acta. 2007. Vol. 588. No. 1. P. 42-49.

Panova A.A., Pantano P., Walt D.R. In situ fluorescence imaging of localized corrosion with a pH-sensitive imaging fiber // Analytical chemistry. 1997. Vol. 69. No. 8. P. 1635-1641.

Szunerits S., Walt D.R. Aluminum surface corrosion and the mechanism of inhibitors using pH and metal ion selective imaging fiber bundles // Analytical Chemistry. 2002. Vol. 74. No. 4. P. 886-894.

Dong S., Luo M., Peng G., Cheng W. Broad range pH sensor based on sol-gel entrapped indicators on fibre optic // Sensors and Actuators, B: Chemical. 2008. Vol. 129. No. 1. P. 94-98.

Котенев В.А., Петрунин М.А., Максаева Л.Б., Соколова Н.П., Горбунов А.М., Каблов Е.Н., Цивадзе А.Ю. Гравиметрия, резистометрия и инфракрасная Фурье-спектроскопия в контроле агрессивности воздушной атмосферы с использованием сенсорного слоя металл-оксидного нанокомпозита железа // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2013. Т. 49. №5. С. 540-548.

Kotenev V.A., Tsivadze A.Y. Fiber-Optical Spectroscopy for Monitoring the Electro-Oxidation of Metals // Measurement Techniques. 2014. Vol. 56. No. 10. P. 1134-1139.

Kotenev V.A., Tsivadze A.Y. Probe Raman spectroscopy in monitoring the electrical degradation of thin-film conductors // Measurement Techniques. 2012. Vol. 54. No. 12. P. 1421-1426.

Gagina I.A., Sokolova N.P., Platonova N.P. et al. Fourier transform infrared spectroscopy in long-term corrosion monitoring of the interaction between a commercial aluminum sheet and carbon tetrachloride at room temperature // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2012. Vol. 48. No. 5. P. 591-595.

McAdam G., Newman P.J., McKenzie I. et al. Fiber Optic Sensors for Detection of Corrosion within Aircraft // Structural Health Monitoring. 2005. Vol. 4. No. 1. P. 47-56.

Venancio P.G., Cottis R.А., Narayanaswamy R., Fernandes J.C.S. Optical sensors for corrosion detection in airframes // Sensors and Actuators B: Chemical. Elsevier B.V., 2013. Vol. 182. P. 774-781.

Yeo T.L., Sun T., Grattan K.T.V. Fibre-optic sensor technologies for humidity and moisture measurement // Sensors and Actuators A: Physical. 2008. Vol. 144. No. 2. P. 280-295.

Venugopalan T., Sun T., Grattan K.T.V. Long period grating-based humidity sensor for potential structural health monitoring // Sensors and Actuators A: Physical. 2008. Vol. 148. No. 1. P. 57-62.

Usha S.P., Mishra S.K., Gupta B.D. Fiber optic hydrogen sulfide gas sensors utilizing ZnO thin film/ZnO nanoparticles: A comparison of surface plasmon resonance and lossy mode resonance // Sensors and Actuators B: Chemical. 2015. Vol. 218. P. 196-204.

Rodríguez-Fernández J., Pereiro R., Sanz-Medel A. Optical fibre sensor for hydrogen sulphide monitoring in mouth air // Analytica Chimica Acta. 2002. Vol. 471. No. 1. P. 13-23.

Choi M.M.F., Hawkins P. Development of an optical hydrogen sulphide sensor // Sensors and Actuators B: Chemical. 2003. Vol. 90. No. 1-3. P. 211-215.

Mishra S.K., Rani S., Gupta B.D. Surface plasmon resonance based fiber optic hydrogen sulphide gas sensor utilizing nickel oxide doped ITO thin film // Sensors and Actuators B: Chemical. 2014. Vol. 195. P. 215-222.

Grant S.А., Satcher J.H., Bettencourt K. Development of sol-gel-based fiber optic nitrogen dioxide gas sensors // Sensors And Actuators. 2000. Vol. 69. P. 132-137.

Mechery S.J., Singh J.P. Fiber optic based gas sensor with nanoporous structure for the selective detection of NO2 in air samples // Analytica Chimica Acta. 2006. Vol. 557. No. 1-2. P. 123-129.

Wong Y.M., Scully P.J., Bartlett R.J. et al. Plastic optical fibre sensors for environmental monitoring: Biofouling and strain applications // Strain. 2003. Vol. 39. No. 3. P. 115-119.

Ganesh A.B., Radhakrishnan T.K. Fiber-optic sensors for the estimation of oxygen gradients within biofilms on metals // Optics and Lasers in Engineering. 2008. Vol. 46. No. 4. P. 321-327.

Ganesh A.B., Radhakrishnan T.K. Fiber-optic sensor for the estimation of microbial corrosion of metals // Optik-International Journal for Light and Electron Optics. 2009. Vol. 120. No. 10. P. 479-483.

Estella J., de Vicente P., Echeverría J.C., Garrido J.J. A fibre-optic humidity sensor based on a porous silica xerogel film as the sensing element // Sensors and Actuators B: Chemical. 2010. Vol. 149. No. 1. P. 122-128.

Zhao Z., Duan Y. A low cost fiber-optic humidity sensor based on silica sol-gel film // Sensors and Actuators B: Chemical. 2011. Vol. 160. No. 1. P. 1340-1345.

Chen L.H. et al. Chitosan based fiber-optic Fabry-Perot humidity sensor // Sensors and Actuators B: Chemical. 2012. Vol. 169. P. 167-172.

Wang Y., Shen C., Lou W., Shentu F. Fiber optic humidity sensor based on the graphene oxide/PVA composite film // Optics Communications. Elsevier, 2016. Vol. 372. P. 229-234.

Xu W., Huang W. Bin, Huang X.G., Yu C.Y. A simple fiber-optic humidity sensor based on extrinsic Fabry-Perot cavity constructed by cellulose acetate butyrate film // Optical Fiber Technology. Elsevier Inc., 2013. Vol. 19. No. 6. PART A. P. 583-586.

Consales M., Buosciolo A., Cutolo A. et al. Fiber optic humidity sensors for high-energy physics applications at CERN // Sensors and Actuators B: Chemical. 2011. Vol. 159. No. 1. P. 66-74.

Ibrahim N.B., Arsad A.Z., Yusop N., Baqiah H. The physical properties of nickel doped indium oxide thin film prepared by the sol-gel method and its potential as a humidity sensor // Materials Science in Semiconductor Processing. Elsevier, 2016. Vol. 53. P. 72-78.

Miao Y., Ma X., He Y. et al. Low-temperature-sensitive relative humidity sensor based on tapered square no-core fiber coated with SiO2 nanoparticles // Optical Fiber Technology. Elsevier Inc., 2016. Vol. 29. P. 59-64.

Zrelli A., Bouyahi M., Ezzedine T. Simultaneous monitoring of humidity and strain based on Bragg sensor // Optik - International Journal for Light and Electron Optics. Elsevier GmbH., 2016. Vol. 127. No. 18. P. 7326-7331.

Soares C.G., Garbatov Y., Zayed A., Wang G. Influence of environmental factors on corrosion of ship structures in marine atmosphere // Corrosion Science. Elsevier Ltd, 2009. Vol. 51. No. 9. P. 2014-2026.

Rodrı́guez J., Hernández F., González J. The effect of environmental and meteorological variables on atmospheric corrosion of carbon steel, copper, zinc and aluminium in a limited geographic zone with different // Corrosion Science. 2003. Vol. 45. P. 799-815.

Gardiner C.P., Melchers R.E. Enclosed atmospheric corrosion in ship spaces // British Corrosion Journal. 2001. Vol. 36. No. 4. P. 272-276.

Ma Y., Li Y., Wang F. Corrosion of low carbon steel in atmospheric environments of different chloride content // Corrosion Science. Elsevier Ltd, 2009. Vol. 51. No. 5. P. 997-1006.

Merino M.C., Pardo А., Arrabal R. et al. Influence of chloride ion concentration and temperature on the corrosion of Mg-Al alloys in salt fog // Corrosion Science. Elsevier Ltd, 2010. Vol. 52. No. 5. P. 1696-1704.

Lam C.C.C., Mandamparambil R., Sun T. et al. Optical Fiber Refractive Index Sensor for Chloride Ion Monitoring // IEEE Sensors Journal. 2009. Vol. 9. No. 5. P. 525-532.

Patil S.S., Shaligram A.D. Refractometric Fiber Optic Sensor for Detecting Salinity of Water // Journal of Sensor Technology. 2013. Vol. 03. No. 03. P. 70-74.

Zhao Y., Zhang X., Zhao T. et al. Optical salinity sensor system based on fiber-optic array // IEEE Sensors Journal. 2009. Vol. 9. No. 9. P. 1148-1153.

Guzman-Sepulveda J.R., Ruiz-Perez V.I., Torres-Cisneros M. et al. Fiber optic sensor for high-sensitivity salinity measurement // Photonics Technology Letters. 2013. Vol. 25. No. 23. P. 2323-2326.

Guzmán-Sepúlveda J., Guzmán-Cabrera R., Torres-Cisneros M. et al. A Highly Sensitive Fiber Optic Sensor Based on Two-Core Fiber for Refractive Index Measurement // Sensors. 2013. Vol. 13. No. 10. P. 14200-14213.

Fuhr P.L., Huston D.R., MacCraith B. Embedded fiber optic sensors for bridge deck chloride penetration measurement // Optical Engineering. 1998. Vol. 37. No. 4. P. 1221-1228.

McPolin D.O., Basheer P.A.M., Long A.E. et al. Development and longer term in situ evaluation of fiber-optic sensors for monitoring of structural concrete // Sensors Journal. 2009. Vol. 9. No. 11. P. 1537-1545.

Wang J., Chen B. Experimental research of optical fiber sensor for salinity measurement // Sensors and Actuators A: Physical. 2012. Vol. 184. P. 53-56.

Gentleman D.J., Booksh K.S. Determining salinity using a multimode fiber optic surface plasmon resonance dip-probe // Talanta. 2006. Vol. 68. No. 3. P. 504-515.

Woodruff M.W., Sirkis J.S. Corrosion sensing of aluminum using optical fiber // Proceedings of SPIE. 1994. Vol. 2191. P. 511-515.

Полнотекстовая версия

6.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-35-42

УДК: 669.018.95

А.А. Шавнев¹, Е.И. Курбаткина¹, Д.В. Косолапов¹

МЕТОДЫ СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (обзор)

В высокотехнологичных отраслях промышленности, таких как авиационно-космическая, на смену традиционным материалам и сплавам приходят композиционные материалы благодаря их высоким эксплуатационным свойствам - прочности, износостойкости, малой плотности и др. Композиционные материалы на основе алюминия являются наиболее динамично развивающимся и значимым направлением - как по количеству проводимых исследований и выпускаемых патентов, так и по объему промышленного производства. Наряду с разработками в области структуры, свойств и технологий, крайне важными становятся результаты по вторичной обработке - в частности в области соединения металлических композиционных материалов между собой и с другими материалами. Рассмотрены основные технологии соединения алюминиевых композиционных материалов: сварка, пайка, склеивание и механическое крепление. Проанализированы основные преимущества и недостатки каждого метода и даны рекомендации по выбору технологических режимов для получения качественных соединений с высокими механическими свойствами.

Ключевые слова: порошковая металлургия,механическое легирование,композиционные материалы,твердофазное взаимодействие,рowder metallurgy,mechanical alloying,composite materials,solid-phase interaction

Список литературы

Каблов Е.Н. Современные материалы - основа инновационной модернизации России // Металлы Евразии. 2012. №3. С. 10-15.

Каблов Е.Н. Разработки ВИАМ для газотурбинных двигателей и установок // Крылья Родины. 2010. №4. С. 31-33.

Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Базылева О.А. Материалы для высокотеплонагруженных деталей газотурбинных двигателей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. №SP2. С. 13-19.

Каблов Е.Н., Герасимов В.В., Висик Е.М., Демонис И.М. Роль направленной кристаллизации в ресурсосберегающей технологии производства деталей ГТД // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №3. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 17.08.2016).

История авиационного материаловедения. ВИАМ - 80 лет: годы и люди / под общ. ред. Е.Н. Каблова. М.: ВИАМ, 2012. 520 с.

Robert W., Messler Jr. Joining of Materials and Structures: From Pragmatic Process to Enabling Technology. Butterworth-Heinemann, 2004. 816 p.

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Urena A., Escalera M.D., Gil L. Influence of interface reactions on fracture mechanisms in TIG arc-welded aluminum matrix composites // Composites Science and Technology. 2000. Vol. 60. P. 613-622.

Urena A., Rodrigo P., Gil L. Interfacial reactions in an Al-Cu-Mg (2009)/SiCw composite during liquid processing (Part II): Arc welding // Journal of Materials Science. 2001. Vol. 36. P. 429-439.

Lean P.P., Gil L., Urera A. Dissimilar welds between unreinforced AA6082 and AA6092/SiC/25p composite by pulsed-MIG arc welding using unreinforced filler alloys (Al-5Mg and Al-5Si) // Journal of Materials Processing Technology. 2003. Vol. 143/144. P. 846-850.

Cola M.J., Lienert T.J., Gould J.E., Hurley J.P. Laser welding of a SiC particulate reinforced aluminium metal matrix composite // Mater. Sci. Technol. 1994. Vol. 10. No. 5. Р. 297-301.

Storjohann D., Babu S.S., David S.A., Sklad P. Comparison of mechanical properties and microstructure of weld nugget between weld-bonded and spot-welded PM material // Report U.S. Department of Energy, Office of Heavy Vehicle Technology and Office of Transportation under contract number DE-ACO5-000R22725 with UT-Battelle LLC. URL: www.aws.org/conferences/abstracts/2003/10c.pdf (дата обращения: 23.11.2016).

Dahotre N.B., McCay M.H., McCay T.D., Gopinathan S., Allard L.F. Pulse laser processing of SiC/Al-alloy metal matrix composite // Journal of Material Research. 1991. Vol. 6. No. 3. P. 514-529.

Курбаткина Е.И., Косолапов Д.В., Ходыкин Л.Г., Нигметов М.С. Исследование влияния добавки кремния на фазовый состав алюминиевых композиционных материалов, армированных частицами карбида кремния // Авиационные материалы и технологии. 2014. №S6. С. 35-38. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-s6-35-38.

Lei Y., Yuan W., Chen X., Zhu F., Cheng X. In-situ weld-alloying plasma arc welding of SiCp/A1 MMC // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2007. Vol. 17. P. 313-317.

Devletian J.H. SiC/Al Metal Matrix Composite Welding by a Capacitor Discharge Process // Welding Journal. 1987. No. 6. P. 33-39.

ARC Welding Guidelines - DURALCAN TM Composites. San Diego, 1991. 253 p.

Ahearn J.S., Cooke C., Fishman S.G. Fusion welding of SiС-reinforced Al composites // Metal Construction. 1982. Vo1. 14. No. 4. Р. 192-197.

Ellis M.B.D. Joining of Al-Based Metal Matrix Composites-A Review // Materials and Manufacturing Processes. 1996. Vol. 11. No. 1. Р. 45-66.

Kennedy J.R. Microstructural observations in arc welded boron-aluminium composites // Welding Journal. 1973. Vo1. 52. No. 3. Р. 120-124.

Stantz T.M., Aidun D.K., Momson D.J. et al. Weldability of boron carbide reinforced aluminum // Proceedings of Machining Composite Materials Symposium, 1992. Р. 781-785.

Mosca E., Marchetti A., Lampugnani U. Laser welding of PM materials // Proceedings International Conference PM Powder Metallurgy, 1982. P. 193-200.

McCay M.H., McCay T.D., Dahotre N.B., Sharp C.M. Fusion zone structures in laser welded Al-SiC composites // Laser Applications. 1991. Vo1. 3. No. 3. Р. 35-39.

Hamill J.A. Materials what are he joining process and techniques for power metal parts // Welding Journal. 1993. No. 2. P. 37-45.

Baeslack III W.A., Lata W.P. A study of heat-affected zone and weld metal liquation cracking in alloy 903 // Welding Research Supplement. 1988. P. 1395-1495.

Uzun H. Friction stir welding of SiC particulate reinforced AA2124 aluminium alloy matrix composite // Materials and Design, 2007. Vol. 28. P. 1440-1446.

Periyasamy P., Mohan B., Balasubramanian V. et al. Multi-objective optimization of friction stir welding parameters using desirability approach to join Al/SiCp metal matrix composites // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2013. Vol. 23. P. 942-955.

Ellis M.B.D., Gittos M.F., Threadgill P.L. Joining Aluminum Metal Matrix Composites // Materials World. 1994. Vo1. 2. No. 8. Р. 415-417.

Partridge P.G., Dunford D.V. The role of interlayers in diffusion bonded joints in metal matrix composites // Journal of Materials Science. 1991. Vo1. 26. P. 2255-2258.

Enjo T., Ikeochi K., Murakami Y., Suzuki N. Diffusion bonding of A6063 aluminium alloy reinforced with alumina short fibers // Quarterly Journal of Japanese Welding Society. 1987. Vol. 15. No. 3. Р. 317-323.

Benyukian C.S. Brazing of refractory, superalloy, and composite material for space shuttle applications. Downey, 1972. 758 p.

Dunkerton S.B. Applications of diffusion bonding // Welding and Applied Developments for the Process Industries: proceedings of International Symposium (London, 12-14 April, 1988). Cambridge, 1988. P. 273-282.

Bushby R.S., Scott V.D. Joining aluminum/nicalon composite by diffusion bonding // Composites Engineering. 1995. Vol. 5. No. 8. Р. 1029-1042.

Huang J., Dong Y., Wan Y. et al. Investigation on reactive diffusion bonding of SiCp/6063 MMC by using mixed powders as interlayers // J. Mater. Process. Technol. 2007. Vol. 190. Р. 312-316.

Pal T.K. Joining of aluminum metal matrix composites // Mater. Manuf. Process. 2005. Vol. 20. Р. 717-726.

Shirzadi A.A., Wallach E.R. New approaches for transient liquid phase diffusion bonding of aluminium based metal matrix composites // Mater. Sci. Technol. 1997. Vol. 13. Р. 135-142.

Morimoto H.T., Tanashi T.S., Yamada K. Effects of brazing temperature on joint properties of SiC fiber reinforced aluminium alloy matrices // Proceedings of Advances in Joining Newer Structural Materials. Oxford, 1990. P. 137-142.

Khorunov V.F., Kutchuk-Yatsenko V.S., Dykhno I.S., Kasatkina N.V. Brazing of sheet composite materials // Proceedings of the International conference «Advantages in joining never structural materials» (Monreal, 23-25 July, 1990). Monreal: Pergamori Press, 1990. P.143-153.

Swartz M.M. Composite Materials Handbook. New York: McGraw-Hill, 1984. 645 р.

Каблов Е.Н., Щетанов Б.В., Гращенков Д.В., Шавнев А.А., Няфкин А.Н. Металломатричные композиционные материалы на основе Al-SiC // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 373-380.

Полнотекстовая версия

7.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-43-49

УДК: 620.1:669.018.95

А.Р. Акмеев, И.Н. Гуляев¹, А.В. Ильичев, Н.В. Иванов¹

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТА (АЛЮМИНИЙ-УГЛЕПЛАСТИК) С АДАПТИВНОЙ СХЕМОЙ АРМИРОВАНИЯ

Проведены исследования механических характеристик самоадаптирующегося металлокомпозита на основе алюминия и углепластика. Рассмотрены различные схемы армирования (ориентации укладки армирующего наполнителя - углепластика) и их влияние на упруго-прочностные свойства металлокомпозита. Проведены также испытания, имитирующие сложнонапряженное состояние образцов с различным порядком и структурой армирования металлокомпозиционного материала. Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных направлений: 4. «Интеллектуальные, адапитвные материалы и покрытия» и 6. «Слоистые металлополимерные, биметаллические и гибридные материалы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Ключевые слова: металлокомпозит,углепластик,алюминий,полимерный композиционный материал,механические испытания,metal composite,carbon fiber-reinforced polymer,aluminum,polymer composite material,mechanical tests

Список литературы

Каблов Е.Н. Авиационное материаловедение: итоги и перспективы // Вестник Российской академии наук. 2002. Т. 72. №1. С. 3-12.

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Bronowicki A.J., McIntyre L.J., Betros R.S., Dvorsky G.R. Mechanical validation of smart structures // Smart Materials and Structures. 1996. No. 5. P. 129-139.

Голубкова Т.А., Короткова В.И., Золкина Т.Г., Гладышева Л.В. Концепции и основные принципы конструирования интеллектуальных материалов. Технология // Межотраслевой научно-технический сборник. Сер.: Конструкции из КМ. 1995. №2. С. 3-21.

Crawley T.F. Intelligent Structures for Aerospace: A Technology Overview and Assessment // AIAA Journal. 1994. Vol. 32. No. 8. P. 1689-1699.

Махсидов В.В., Яковлев Н.О., Ильичев А.В. и др. Определение деформации материала конструкции из ПКМ с помощью интегрированных оптоволоконных сенсоров // Механика композиционных материалов и конструкций. 2016. Т. 22. №3. С. 402-413.

Гуляев И.Н., Гуняев Г.М., Раскутин А.Е. Полимерные композиционные материалы с функциями адаптации и диагностики состояния // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 242-253.

Гуняев Г.М., Гуляев И.Н., Морозов Г.А. Композиционные материалы интеллектуального типа с функциями самодиагностики и адаптации для ответственных силовых конструкций летательных аппаратов // Актуальные вопросы авиационного материаловедения: сб. тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф. 2007. С. 95-96.

Mashinskaya G.P., Zhelezina G.F., Senatorova O.G. Laminated fibrous metal-polymer composites // Metal Matrix Composites. London, 1995. P. 487-570.

Гуняев Г.М., Железина Г.Ф., Ильченко С.И. Слоистые металлополимерные композиты на основе алюминиевых и титановых сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2002. Вып. Полимерные композиционные материалы. С. 50-58.

Композиционный слоистый материал: пат. 2188129 Рос. Федерация; заявл. 28.09.00; опубл. 27.08.02. Бюл. №24.

Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Лукина Н.Ф., Сидельников В.В., Шестов В.В. Слоистые металлополимерные композиционные материалы // Авиационные материалы и технологии 2012. №S. C. 226-230.

Гуняев Г.М., Гуляев И.Н., Железина Г.Ф., Начинкина Г.В., Каримова С.А., Соловьева Н.А. Металлополимерный композит интеллектуального типа алюминий-углепластик // Актуальные вопросы авиационного материаловедения: сб. тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф. 2007. С. 101-102.

Бирюк В.И., Голован В.И., Гуняев Г.М., Крючков Е.И. Применение композиционных материалов в концевой части крыла для снижения веса крыла в целом // Труды ЦАГИ. Сер.: Прочность, колебания, ресурс авиационных конструкций и сооружений. 2002. Вып. 2658. С. 44-49.

Крыло летательного аппарата: пат. 2191137 Рос. Федерация; заявл. 28.12.00; опубл. 20.10.02. Бюл. №29.

Войнов С.И., Железина Г.Ф., Павловская Т.Г., Волков И.А. Проблема контактной коррозии при создании слоистых металлополимерных композиционных материалов на основе алюминия и углепластика // Вопросы материаловедения. 2016. №1. С. 127-133.

Лавров А.В., Ерасов В.С., Подживотов Н.Ю., Автаев В.В. Оптимизация структуры гибридных композиционных материалов авиационного назначения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №11 (47). Ст. 07. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 06.12.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-11-7-7.

Полнотекстовая версия

8.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-50-55

УДК: 66.017

Н.С. Перов¹

КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПРИНЦИПАХ. I. Создание полимерных материалов с дополнительными механизмами диссипации механической энергии при низких температурах

На основе анализа научно-технических литературных данных показана связь молекулярной подвижности в полимерных материалах при низких температурах с параметрами трещиностойкости и ударной вязкости. Проведенные расчеты методом молекулярно-динамического моделирования показали возможность создания полимерных систем с дополнительными механизмами диссипации механической энергии при низких температурах. Для проверки теоретических подходов проведен анализ молекулярной подвижности в полистирольной матрице с использованием модификаторов на основе дендримеров и сверхразветвленных полимеров.

Ключевые слова: динамические механические свойства,стеклование,вторичные релаксационные переходы,молекулярно-динамическое моделирование,dynamic mechanical properties,glass transition,secondary relaxation transitions,molecular dynamic modeling

Список литературы

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 7-17.

Бузник В.М., Каблов Е.Н., Кошурина А.А. Материалы для сложных технических устройств арктического применения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. М.: Наука, 2015. С. 275-285.

Платонов М.М., Шульдешов Е.М., Нестерова Т.А., Сагомонова В.А. Акустические полимерные материалы нового поколения (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №4. Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.01.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-4-9-9.

Соколов И.И., Раскутин А.Е. Углепластики и стеклопластики нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №4. Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 16.01.2017).

Kablov E.N., Kondrashov S.V., Yurkov G.Y. Prospects of using carbonaceous nanoparticles in binders for polymer composites // Nanotechnologies in Russia. 2013. Vol. 8. No. 3-4. С. 163-185.

Деев И.С., Каблов Е.Н., Кобец Л.П., Чурсова Л.В. Исследование методом сканирующей электронной микроскопии деформации микрофазовой структуры полимерных матриц при механическом нагружении // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. №7. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 16.01.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-7-6-6.

Алдошин С.М., Бадамшина Э.Р., Каблов Е.Н. Полимерные нанокомпозиты - новое поколение полимерных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками // I Международный форум по нанотехнологиям «Роснанотех 08»: сб. тез. докл. науч.-технологич. секций. 2008. С. 385-387.

Бабаевский П.Г., Кулик С.Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций. М.: Химия, 1991. 342 с.

Vincent P.I. Impact strength and mechanical losses in thermoplastics // Polymer. 1974. Vol. 15. No. 2. P. 111-117.

Mazo M.A., Zhilin P.A., Gusarova E.B., Sheiko S.S., Balabaev N.K. Computer simulation of intramolecular mobility of dendrimers // Journal Molecular Liquids. 1999. Vol. 82. No. 2-3. P. 105-116.

Мазо М.А., Шейко С.С., Перов Н.С., Гусарова Е.Б., Балабаев Н.К. Молекулярно-динамическое моделирование структуры карбосилановых дендримеров // Известия Российской академии наук. Cер.: Физическая. 1997. Т. 61. №9. С. 1728-1732.

Mazo M.A., Perov N.S., Gusarova E.B. et al. The influence of the chemical structure of terminal fragments on the spatial-dynamic organization of dendrimers // Russian Journal of Physical Chemistry. 2000. Vol. 74. Suppl. 1. P. S52-S58.

Мазо М.А., Шейко С.С., Перов Н.С., Гусарова Е.Б., Балабаев Н.К. Молекулярно-динамическое моделирование внутримолекулярной подвижности дендримеров // Известия Российской академии наук. Сер.: Физическая. 1998. Т. 62. №6. С. 1098-1102.

Перов Н.С., Мартиросов В.А., Гриценко О.Т. и др. Молекулярная подвижность в кремнийорганических макромолекулах дендритного строения // Доклады Академии наук. 2000. Т. 372. №1. С. 1-4.

Игнатьева Г.М., Ребров Е.А., Мякушев В.Д. и др. Универсальная схема синтеза кремнийорганических дендримеров // Высокомолекулярные соединения Сер.: А. 1997. Т. 39. №8. С. 1302-1310.

Музафаров А.М., Горбацевич О.Б., Ребров Е.А. и др. Кремнийорганические дендримеры. Объемнорастущие карбосиланы // Высокомолекулярные соединения. Сер.: А. 1993. Т. 35. №11. С. 1867-1872.

Полнотекстовая версия

9.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-56-64

УДК: 678.8

К.И. Донецкий¹, Р.Ю. Караваев¹, А.И. Цыбин, Е.А. Вешкин¹, Е.С. Михалдыкин²

КОНСТРУКЦИОННЫЙ СТЕКЛОПЛАСТИК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

Рассмотрена возможность применения полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе плетеных преформ для элементов конструкций шпунтовых ограждений - в первую очередь шпунтовых свай круглого сечения и «корытного» типа. Рассмотрены преимущества ПКМ в сравнении с традиционно применяемыми материалами. Разработано эпоксивинилэфирное связующее, стеклопластик для конструкций шпунтовых ограждений и исследованы их свойства. Разработана технология изготовления методом вакуумной инфузии двух типов конструкций шпунтовых ограждений - круглого сечения на основе плетеного рукава и «корытного» типа на основе равнопрочной стеклоткани. Проведены комплекс физико-механических испытаний и оценка напряженно-деформированного состояния образцов элементов шпунтовых ограждений при различных значениях нагрузок и режимах нагружения. Методом вакуумной инфузии - с использованием равнопрочной стеклоткани и эпоксивинилэфирного связующего - изготовлена партия элементов шпунтовых ограждений «корытного» типа (шпунт Ларсена). С их использованием установлена подземная защитная стенка, исключающая подвижки грунта и обеспечивающая противофильтрационную завесу.

Ключевые слова: полимерные композиционные материалы (ПКМ),стеклопластик,связующее,плетеные преформы,стеклоткани,безавтоклавное формование,композитные шпунты,рpolymer composite materials,fiberglass,binder,braided preforms,glass-fiber fabrics,autoclave-free molding,composite enclosing sheeting

Список литературы

Каблов Е.Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2015. №1. С. 36-39.

Каблов Е.Н. Химия в авиационном материаловедении // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. №1. С. 3-4.

Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. СПб.: НОТ, 2008. С. 820-830.

Афанасьев Д.В., Ощепков М.Ю. Безавтоклавные технологии // Композитный мир. 2010. №5. С. 28-37.

Тимошков П.Н., Коган Д.И. Современные технологии производства полимерных композиционных материалов нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №4. Ст. 07. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 24.11.2016).

Каблов Е.Н., Кириллов В.Н., Жирнов А.Д., Старцев О.В., Вапиров Ю.М. Центры для климатических испытаний авиационных ПКМ // Авиационная промышленность. 2009. №4. С. 36-46.

Промышленные материалы: онлайн версия журнала. URL: http://promresursy.com/materialy/polimery/kompozitnyeaterialy/#ixzz4GIIg... (дата обращения: 03.08.2016).

Pile Buck Magazine: интернет-версия журнала. URL: http://www.pilebuck.com (дата обращения: 06.08.2016).

Lee Composites: офиц. сайт. URL: http://www.leecomposites.com (дата обращения: 04.08.2016).

Superloc Fiberglass Reinforced Polymer (FRP) Sheet. Piling аnd Accessories: Product Brochure. URL: http://www.creativepultrusions.com (дата обращения: 04.08.2016).

Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Михалдыкин Е.С. О проблеме расчета трубобетонных конструкций с оболочкой из разных материалов. Часть 3. Опыт применения полимерных композитных материалов в мостостроении // Науковедение: интернет-журнал. 2015. Т. 7. №5. С. 1-39. URL: http://naukovedenie.ru (дата обращения: 04.08.2016).

Власенко Ф.С., Раскутин А.Е., Донецкий К.И. Применение плетеных преформ для полимерных композиционных материалов в гражданских отраслях промышленности (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №1. Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 21.11.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-1-5-5.

Чурсова Л.В., Раскутин А.Е., Гуревич Я.М., Панина Н.Н. Связующее холодного отверждения для строительной индустрии // Клеи. Герметики. Технологии. 2012. №5. С. 40-44.

Постнова М.В., Постнов В.И. Опыт развития безавтоклавных методов формования ПКМ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. №4. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 21.11.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-4-6-6.

Донецкий К.И., Хрульков А.В., Коган Д.И., Белинис П.Г., Лукьяненко Ю.В. Применение объемно-армирующих преформ при изготовлении изделий из ПКМ // Авиационные материалы и технологии. 2013. №1. С. 35-39.

Донецкий К.И., Коган Д.И., Хрульков А.В. Использование технологий плетения при производстве элементов конструкций из ПКМ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №10. Ст. 04. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 22.11.2016).

Перепелкин К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты. СПб.: НОТ, 2009. 380 с.

Душин М.И., Донецкий К.И., Караваев Р.Ю. Установление причин образования пористости при изготовлении ПКМ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №6 (42). Ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 23.11.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-6-8-8.

Берлин А.А. Полимерные композиционные материалы. СПб.: Профессия, 2008. 557 с.

Хрульков А.В., Душин М.И., Попов Ю.О., Коган Д.И. Исследования и разработка автоклавных и безавтоклавных технологий формований ПКМ // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 292-301.

Алентьев А.Ю., Яблокова М.Ю. Связующие для полимерных композиционных материалов: учеб. пособ. М.: МГУ. 2010. С. 69-75.

Мухаметов Р.Р., Ахмадиева К.Р., Ким М.А., Бабин А.Н. Расплавные связующие для перспективных методов изготовления ПКМ нового поколения // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 260-265.

Yeh H.Y., Yang S.C. Building a composite transmission tower // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 1997. Vol. 16 (5). P. 414-424.

Sonti S.S., Barbero E.J. Material characterization on pultruded laminates and shapes // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 1996. Vol. 15 (7). P. 701-717.

Brown J.R., Mathys Z. Reinforcement and matrix effects on the combustion properties of glass reinforced polymer composites // Composites. 1997. Vol. 28 (7). P. 675-681.

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» //Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Полнотекстовая версия

10.

DOI: 10.18577/9140-2071-2017-0-3-65-73

УДК: 539.422:691.175.3

А.И. Гуляев¹, Н.О. Яковлев¹, В.Д. Крылов¹, О.А. Лашов¹

ПРИМЕНЕНИЕ ФРАКТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ МЕЖСЛОЕВОГО РАЗРУШЕНИЯ ПКМ

Проведен фрактографический анализ и определены характеристики статической межслоевой трещиностойкости слоистых стекло- и углекомпозитов, перспективных для применения в изделиях авиационного назначения. С применением растровой электронной микроскопии выявлены характерные особенности микрорельефа поверхностей разрушения, формирующихся при испытании на межслоевую трещиностойкость по моде I и II. Изучено влияние фазовой морфологии матрицы, структуры армирования, а также температуры и климатических факторов на микромеханизмы деформирования и разрушения при расслаивании композитов.

Ключевые слова: механика разрушения,межслоевая вязкость разрушения,мода I,мода II,фрактография,фазовая морфология,растровая электронная микроскопия,fracture mechanics,interlayer fracture toughness,mode I,mode II,fractography,phase morphology,scanning electron microscopy

Список литературы

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Соколов И.И., Раскутин А.Е. Углепластики и стеклопластики нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №4. Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.04.2017).

Каблов Е.Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2015. №1. С. 36-39.

Каблов Е.Н., Чурсова Л.В., Лукина Н.Ф., Куцевич К.Е., Рубцова Е.В., Петрова А.П. Исследование эпоксидно-полисульфоновых полимерных систем как основы высокопрочных клеев авиационного назначения // Клеи. Герметики. Технологии. 2017. №3. С. 7-12.

Савельева Ю.Б., Румянцева А.Ф., Файзрахманов Н.Г., Раскутин А.Е., Михайлова Л.А. Повышение вязкости разрушения углепластиков термопластичными модификаторами // Пластические массы. 2005. №8. С. 31-33.

Бабаевский П.Г., Кулик С.Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций. М.: Химия. 1991. 336 с.

Ерасов В.С., Яковлев Н.О., Нужный Г.А. Квалификационные испытания и исследования прочности авиационных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 440-448.

Каблов Е.Н., Кириллов В.Н., Жирнов А.Д., Старцев О.В., Вапиров Ю.М. Центры для климатических испытаний авиационных ПКМ // Авиационная промышленность. 2009. №4. С. 36-46.

Штремель М.А. Разрушение. М.: Изд. дом МИСиС, 2014. Кн. 1: Разрушение материалов. 670 с.

Pearson R.A., Yee A.F. Toughening mechanisms in thermoplastic-modified epoxies: 1. Modification using poly(phenylene oxide) // Polymer. 1993. Vol. 34. No. 17. P. 3658-3670.

Меркулова Ю.И., Мухаметов Р.Р., Долгова Е.В., Ахмадиева К.Р. Полициануратное связующее для получения композитов пропиткой под давлением // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №11 (47). Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.04.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-11-5-5.

Яковлев Н.О., Гуляев А.И., Лашов О.А. Трещиностойкость слоистых полимерных композиционных материалов (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №4 (40). Ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.04.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-4-12-12.

Крылов В.Д., Яковлев Н.О., Курганова Ю.А., Лашов О.А. Межслоевая трещиностойкость конструкционных полимерных композиционных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2016. №1 (40). С. 79-85. DOI: 10.18577/2071-9140-2016-0-1-79-85.

Bandyopadhyay S. Review of the microscopic and macroscopic aspects of fracture of unmodified and modified epoxy resins // Materials Science and Engineering A. 1990. Vol. A125. P. 157-184.

Яковлев Н.О., Гуляев А.И., Крылов В.Д., Шуртаков С.В. Микроструктура и свойства конструкционных композиционных материалов при испытании на статическую межслоевую трещиностойкость // Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №1 (19). Ст. 09. URL: http://www.materialsnews.ru (дата обращения: 15.04.2017).

Bonhomme J., Arguelles A., Vina J., Vina I. Fractography and failure mechanisms in static mode I and mode II delamination testing of unidirectional carbon reinforced composites // Polymer Testing. 2009. Vol. 28. P. 612-617.

Деев И.С., Каблов Е.Н., Кобец Л.П., Чурсова Л.В. Исследование методом сканирующей электронной микроскопии деформации микрофазовой структуры полимерных матриц при механическом нагружении // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. №7. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.04.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-7-6-6.

Гуляев А.И., Яковлев Н.О., Крылов В.Д., Шуртаков С.В. Микромеханика разрушения стеклопластиков при расслоении по модам I и II // Материаловедение. 2016. №2. С. 13-22.

Гуляев А.И., Яковлев Н.О., Шуртаков С.В., Крылов В.Д. Фрактографический анализ эпоксидного и бисмалеимидного углепластиков после испытаний на межслоевую трещиностойкость // Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-технич. журн. 2017. №2 (26). Ст. 07. URL: http://www.materialsnews.ru (дата обращения: 10.05.2017).

Greenhalgh E.S. Failure analysis and fractography of polymer composites. Cambridge: Woodhead Publishing, 2008. 608 p.

Гуляев А.И., Журавлева П.Л. Методологические вопросы анализа фазовой морфологии материалов на основе синтетических смол, модифицированных термопластами (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №6. Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 15.04.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-6-9-9.

Asp L.E. The effects of moisture and temperature on the interlaminar delamination toughness of a carbon/epoxy composite // Composites Science and Technology. 1998. Vol. 58. P. 967-977.

Полнотекстовая версия

11.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-74-80

УДК: 678.8

М.И. Дасковский¹, М.С. Дориомедов¹, Д.В. Севастьянов¹, С.Ю. Скрипачев¹

ПОЛИМЕРНЫЕ БИОКОМПОЗИТЫ - ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ (обзор)

В настоящее время биокомпозитные материалы - современный, инновационный продукт, в котором в качестве армирующего наполнителя применяется волокно растительного происхождения, т. е. продукт сельскохозяйственной деятельности. Приведены физико-механические свойства биокомпозитов в зависимости от типа армирующего наполнителя. По результатам анализа научно-технических публикаций представлено текущее состояние биокомпозитных технологий и применение их в различных отраслях промышленности. Особое внимание уделено анализу применения биокомпозитов в автомобильной промышленности.

Ключевые слова: полимерные биокомпозиты,биоразлагаемые связующие,натуральные волокна,polymer biocomposites,biodegradable matrixes,natural fibers

Список литературы

Дасковский М.И., Дориомедов М.С., Скрипачев С.Ю. Систематизация базисных факторов, препятствующих внедрению полимерных композиционных материалов в России (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №5. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 24.09.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-5-6-6.

Дориомедов М.С., Дасковский М.И., Скрипачев С.Ю., Шеин Е.А. Полимерные композиционные материалы в железнодорожном транспорте России (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №7. Ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.09.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-7-12-12.

Дориомедов М.С., Петров А.В., Дасковский М.И., Скрипачев С.Ю. Переработка армирующих наполнителей при утилизации изделий из ПКМ // Труды ВИАМ: науч.-технич. журн. 2016. №8. Ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 27.09.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-8-12-12.

Каблов Е.Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2015. №1. С. 36-39.

Pandey J.K., Nagarajan V., Mohanty A.K., Misra M. Commercial potential and competitiveness of natural fiber composites // Biocomposites: Design and Mechanical Performance. Elsevier, 2015. Р. 1-15.

Байклз Н., Сегал Л. Целлюлоза и ее производные. М.: Мир, 1974. Т. 1. 64 с.

Алеева С.В. Методологические основы совершенствования процессов биохимической модификации льняных текстильных материалов: автореф. дис. … докт. техн. наук. Иваново: ИХР РАН, 2014. 3 с.

Furqan Ahmad, Heung Soap Choi, Myung kyun Park. Review: Natural Fiber Composites Selection in View of Mechanical, Light Weight, and Economic Properties // Macromolecular Materials and Engineering. 2015. Vol. 300. P. 10-24.

Mei-po Ho, Hao Wang, Joong-Hee Lee et al. Critical factors on manufacturing processes of natural fibre composites // Composites. Part B. 2012. Vol. 43. P. 3549-3562.

Holbery J., Simmons K., Nguyen N. et al. Reinforced Composite Material Research. North west National laboratory us department of Energy, 2007. URL: https://depts.washington. edu/amtas/events/amtas_08spring/PNNL.pdf (дата обращения: 17.10.2016).

Chaudhary V., Gohil P.P., Shaikh A.A. Development of Potential Composites through Natural Fiber Reinforcement // Journal of Scientific & Industrial Research. 2015. Vol. 74. P. 93-97.

Aparecido Paulo D.S., Joao C.G., Jay A., Glauco M. Natural Fibers Plastic Composites for Automotive Applications // 8th Annual Automotive Composites Conference & Exhibition. Michigan, 2008. P. 492-501.

Natural Fiber Composites Market Trend and Forecast 2011-2016: Trend, Forecast and Opportunity Analysis. Boca Raton, Florida: Taylor & Francis Group, 2016. Vol. 341. Р. 30-36.

Hill K. The Bio-Based Materials Automotive Value Chain. Center for Automotive Research, 2012. Vol. 395. Р. 75-77.

United States Department of transportation: The Corporate Average Fuel Economy (CAFE) standards: [офиц. сайт]. URL: https://www.transportation.gov/mission/sustainability/corporate-average-... (дата обращения: 22.10.2016).

Red C. Automotive CFRP: The shape of things to come // Composites Technology. URL: http://www.compositesworld.com/articles/automotive-cfrp-the-shape-of-thi... (дата обращения: 16.10.2016).

Донецкий К.И., Хрульков А.В. Применение натуральных волокон при изготовлении полимерных композиционных материалов // Труды ВИАМ: электрон. науч-технич. журн. 2015. №2. Ст. 10. URL: http://viam-works.ru (дата обращения: 11.10.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-2-10-10.

Food And Agricultural Organization of United Nations: [офиц. сайт]. URL: http://faostat.fao.org/ (дата обращения: 08.10.2016).

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Полнотекстовая версия

12.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-81-86

УДК: 629.7:666.001.5(091)

Е.Г. Сентюрин¹, И.В. Мекалина¹, М.К. Айзатулина¹, Ю.А. Исаенкова¹

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ МАТЕРИАЛОВ САМОЛЕТНОГО ОСТЕКЛЕНИЯ И ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ (к 75-летию лаборатории полимерных материалов со специальными свойствами)

Описаны результаты работ с момента образования «Лаборатории самолетного остекления» в мае 1942 г. до настоящего времени - с начала создания и применения прозрачной брони, создания теплостойких конструкционных оргстекол линейного строения до современных частично сшитых оргстекол, освоенных промышленностью, а также будущих теплостойких стекол, атмосферостойкого поликарбоната и слоистых материалов остекления. Описаны результаты работ с 1964 г. до наших дней по созданию и применению в авиакосмической отрасли непрозрачных термопластов: литьевых, термоэластопластов, стекло-, угле- и органопластов, вибропоглощающих и тканепленочночных материалов, пенополиимидов, фторопластов.

Ключевые слова: броня,полиметилметакрилат,ориентация,отжиг,термостабильность,термопласты,armor,poly methyl methacrylate,orientation,annealing,thermal stability,thermoplastics

Список литературы

Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 7-17.

Каблов Е.Н. Шестой технологический уклад // Наука и жизнь. 2010. №4. С. 2-7.

Каблов Е.Н. Авиационное материаловедение в XXI веке. Перспективы и задачи // Авиационные материалы. Избранные труды ВИАМ 1932-2002. М.: МИСИС-ВИАМ. 2002. С. 23-47.

Каблов Е.Н. Авиакосмическое материаловедение // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2008. №3. С. 2-14.

Каблов Е.Н. Роль химии в создании материалов нового поколения для сложных технических систем // ХХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии: докл. в 5 т. УрО РАН. 2016. T. 1. С. 25-26.

Скляров Н.М. Путь длиною в 70 лет - от древесины до суперматериалов. М.: МИСИС-ВИАМ, 2002. С. 370-373.

Левадный Н.Д. 80 лет для ВВС: от И-5 до МиГ-31. К 80-летию военного представительства на Нижегородском авиастроительном заводе «Сокол» / Нижегородский авиастроительный завод «Сокол». Нижний Новгород, 2012. С. 30-49.

Сентюрин Е.Г., Богатов В.А., Петрова А.П., Мекалина И.В. Гудимов М.М. 100 лет со дня рождения выдающегося ученого и организатора науки. М.: ВИАМ, 2013. 25 с.

Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. М.: Химия, 1967. 228 с.

Гудимов М.М., Перов Б.В. Органическое стекло. М.: Химия, 1981. 216 с.

Мекалина И.В., Сентюрин Е.Г., Климова С.Ф., Богатов В.А. Новые «серебростойкие» органические стекла // Авиационные материалы и технологии. 2012. №4. С. 45-48.

Богатов В.А., Тригуб Т.С., Мекалина И.В., Айзатулина М.К. Оценка эксплуатационных характеристик новых теплостойких органических стекол ВОС-1 и ВОС-2 // Авиационные материалы и технологии. 2010. №1. С. 21-26.

Петров А.А., Мекалина И.В., Сентюрин Е.Г., Богатов В.А. Исследование особенностей изготовления деталей остекления из частично сшитых органических стекол // Авиационные материалы и технологии. 2013. №2 С. 32-34.

Мекалина И.В., Тригуб Т.С., Богатов В.А., Сентюрин Е.Г. Новое высокотеплостойкое ориентированное оргстекло марки ВОС-2АО // Авиационные материалы и технологии. 2010. №3. С. 14-19.

Приемопередающее устройство: пат. 2203804 Рос. Федерация; заявл. 19.12.00; опубл. 10.05.03.

Приемопередающее устройство: пат. 20011003081/04 Рос. Федерация; заявл. 09.01.01; опубл.10.03.03.

Полнотекстовая версия

13.

DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-87-94

УДК: 929

А.В. Гриневич¹

ТВОРЧЕСКИЙ ПУТЬ ПРОФЕССОРА Н.М. СКЛЯРОВА

В статье анализируются научные достижения профессора, докт. техн. наук Николая Митрофановича Склярова - выдающегося ученого в области авиационного материаловедения, создателя уникальной брони для самолетов-штурмовиков Ил-2, разработчика теории горения титановых сплавов, исследователя в области прочности и надежности материалов в экстремальных условиях.

Полнотекстовая версия

Авиационные материалы и технологии

Научно-технический журнал ISSN 2713-0193

Архив журнала

Авиационные материалы и технологии №3, 2017

Содержание номера

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ОПЫТНЫХ ПОКОВОК ИЗ СПЛАВА ВТ41 С МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ ПРИСАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ С ПОКРЫТИЕМ

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В УЗЛАХ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ (обзор)

МЕТОДЫ СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (обзор)

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТА (АЛЮМИНИЙ-УГЛЕПЛАСТИК) С АДАПТИВНОЙ СХЕМОЙ АРМИРОВАНИЯ

КОНСТРУКЦИОННЫЙ СТЕКЛОПЛАСТИК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

ПРИМЕНЕНИЕ ФРАКТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ МЕЖСЛОЕВОГО РАЗРУШЕНИЯ ПКМ

ПОЛИМЕРНЫЕ БИОКОМПОЗИТЫ - ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ (обзор)

ТВОРЧЕСКИЙ ПУТЬ ПРОФЕССОРА Н.М. СКЛЯРОВА