Введение
1 Современное состояние исследований в области микроплазменного оксидирования и синтеза термостойких и механически прочных материалов ... 18
1.1 Микроплазменное оксидирование как метод синтеза функциональных покрытий 18
1.2 Модельные представления механизма образования и роста покрытий в микроплазменном режиме 20
1.3 Особенности выбора состава раствора электролита и режима микроплазменного процесса для синтеза функциональных покрытий 21
1.4 Наноразмерная локализация энергии высокой плотности на границе раздела фаз 25
1.5 Требования к покрытиям, эксплуатируемым в условиях повышенных температурных нагрузок 27
1.6 Постановка цели и задач 30
2 Теоретическое моделирование процессов синтеза и разрушения слоистых материалов 33
2.1 Состав и строение слоистых материалов, стойких к ударным термическим и механическим нагрузкам, закономерности их синтеза 33
2.2 Закономерности процесса синтеза пористых наноструктурных неметаллических неорганических покрытий при высокоэнергетическом воздействии в микроплазменном режиме в растворах электролитов 36
2.3 Закономерности процесса разрушения слоистого материала при локальном термическом и механическом воздействиях с учетом параметров текстуры границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие 42
2.3.1 Влияние текстурирования границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие на распределение температурного поля в слоистом материале 43
2.3.2 Характер температурного распределения в слоистом материале в зависимости от параметров текстуры границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие 45
2.3.3 Распределение напряжений в слоистом материале при одновременном термическом и механическом воздействии 46
2.3.4 Моделирование нагрузок в слоистом материале при деформации и разрушении 49
3 Аппаратура, исходные вещества, методология и методы исследования 52
3.1 Исходные вещества для синтеза функциональных наноструктурных композиционных металлоксидных слоистых материалов 52
3.2 Метод синтеза наноструктурных неметаллических неорганических покрытий на поверхности металлов вентильной группы и их сплавов в импульсном микроплазменном режиме 53
3.3 Метод контроля электрохимических параметров импульсного микроплазменного процесса в растворе электролита 54
3.3.1 Информационно-измерительный комплекс 55
3.3.2 Трехэлектродная электрохимическая ячейка
3.4 Метод профилометрии 56
3.5 Метод электрохимического синтеза вольфрама и молибдена 57
3.6 Методы исследования функциональных наноструктурных композиционных металлоксидных слоистых материалов 57
3.6.1 Электромагнитный и вихретоковый метод измерения толщины слоев материала 57
3.6.2 Метод рентгенофазового анализа 58
3.6.3 Метод растровой сканирующей электронной микроскопии 58
3.7 Испытания слоистых материалов при растяжении 59
3.8 Испытания слоистых материалов при внешнем локальном воздействии источника тепла 61
3.8.1 Метод линейной спектроскопии 61
3.8.2 Метод лазерного облучения 61
4 Синтез и исследование слоистых материалов с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие. Разработка метода текстурирования поверхности вентильных металлов и их сплавов 62
4.1 Синтез и исследование наноструктурных неметаллических неорганических покрытий на алюминии, магнии, титане, цирконии 62
4.1.1 Синтез и исследование наноструктурного неметаллического неорганического покрытия на алюминии 63
4.1.2 Синтез и исследование наноструктурного неметаллического неорганического покрытия на магнии 67
4.1.3 Синтез и исследование наноструктурных неметаллических неорганических покрытий на титане и цирконии 71
4.2 Разработка метода текстурирования поверхности вентильных металлов и их сплавов 76
4.2.1 Микроплазменное текстурирование поверхности алюминия 77
4.2.2 Микроплазменное текстурирование поверхности магния 79
4.2.3 Микроплазменное текстурирование поверхности титана и циркония 80
4.3 Синтез двухслойных материалов типа металл основы (Al,Mg,Ti,Zr)/наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие 82
4.4 Синтез и исследование трехслойных материалов типа металл основы (Al,Mg,Ti,Zr)/наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие/Cu с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие 83
4.5 Синтез и исследование четырехслойных материалов типа металл основы (Al,Mg,Ti,Zr)/наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие/Cu/W с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие 86
4.6 Синтез и исследование многослойных материалов типа металл основы (Al,Mg,Ti,Zr)/наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие/Cu/W/Mo с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие 88
5 Исследование процесса разрушения слоистых материалов с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие при локальном термическом и механическом воздействиях .. 92
5.1 Испытания слоистых материалов с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие при механическом воздействии 92
5.2 Исследование процесса разрушения слоистых материалов с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие при механическом воздействии 94
5.3 Испытания слоистых материалов с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие при локальном термическом воздействии 99
5.4 Исследование процесса разрушения слоистых материалов с заданной текстурой границы раздела металл основы – наноструктурное неметаллическое неорганическое покрытие при локальном термическом воздействии 102
Список сокращений 106
Заключение 107
Список литературы
