Сайты предприятия  ▼

x
Виртуальный музей истории института

История института, галерея фотографий, виртуальная панорама музея

Сайт ЦКП института

Сайт центра коллективного пользования уникальным оборудованием "Состав структура и свойства конструкционных и функциональных материалов" ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей"

Сайт по конструкционным наноматериалам и нанотехнологиям

Конструкционные наноматериаллы и нанотехнологии ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей"

 
Новости

 

21.11.2022

 

Десант «Прометея» на Open science 2022

 

С 16 по 18 ноября 2022 года на площадке Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ в Гатчине прошел IX Всероссийский молодежный научный форум с международным участием «Open Science 2022».

 

 

 

НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» направил для участия в форуме сильную группу молодых ученых, которые внесли в программу мероприятия пять устных и три стендовых доклада.

 

 Инженер Дарья Дюскина представила доклад «Получение и сравнительное исследование нанопорошков и керамических электролитных материалов на основе систем CeO2-Sm2O3 и CeO2-Nd2O3». Данное исследование проведено в русле масштабных разработок альтернативных источников электроэнергии, в частности, создания твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), способных с высокой эффективностью конвертировать химическую энергию органического топлива непосредственно в электроэнергию. Одной из основных частей ячейки топливного элемента является электролит. Актуальна задача разработки оптимальной экономичной технологии получения эффективных электролитных материалов для ТОТЭ. Ее решению и было посвящено представленное исследование, включающее ряд опытов синтеза высокодисперсных нанопорошков и нанокерамических материалов на их основе. Сравнительный анализ полученных результатов показал, что метод совместного осаждения гидроксидов позволяет синтезировать высокодисперсные порошки и плотную малопористую нанокерамику в обеих исследованных системах, обладающую электропроводностью в интервале 0,2-3,3·10-2 См/см. Полученные наноматериалы по своим механическим и электротранспортным свойствам перспективны в качестве твердооксидных электролитов среднетемпературных топливных элементов.

 

Инженер Мария Меркулова сделала доклад «Нанокомпозиционные покрытия системы Ni-P-W с эквиатомным содержанием фосфора и вольфрама в сплаве (подготовлен в соавторстве с А.В. Красиковым). Известно, что электрохимические композиционные покрытия представляют интерес возможностью получения такого состава сплава, который нельзя синтезировать металлургическими методами. В работе специалистов «Прометея» представлено сравнительное исследование влияния режимов термической обработки на фазовый состав и микротвердость покрытий системы Ni-P-W. С помощью рентгеноструктурного анализа изучены процессы формирования армирующей фазы Ni3P. По результатам исследований, скорость коррозии аморфного покрытия системы Ni-P-W в растворе хлорида натрия в течение 300 часов составляет 0,005 г/м2ч (0,1 мм/год), что, в соответствии с пятибалльной шкалой коррозионной стойкости материалов в агрессивной среде, позволяет классифицировать нанокомпозиционное покрытие системы Ni-P-W как «весьма стойкий» материал.

 

Доклад инженера Елизаветы Назаровой «Моделирование остановки трещины» (подготовлен совместно с В.Ю. Филиным) показал, что при моделировании старта и распространения разрушения важно учитывать его конкурирующие механизмы, что позволяет получить оценки вида изломов и работы разрушения образцов и конструкционных элементов различной геометрии. Известные зарубежные попытки такого моделирования, требующие измельчения сетки конечных элементов (КЭ) в окрестности вершины надреза, приводят к тому, что вычислительных мощностей хватает только на анализ старта разрушения. В России при моделировании макровязкого разрушения образцов с надрезом было использовано равномерное разбиение модели на КЭ достаточно крупного размера (порядка 0.5 мм), что позволило рассчитать и стадию распространения разрушения. Выполняемое в НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» моделирование также основано на указанном предположении, но при выполнении расчетов применяется несколько условий разрушения, описанных в докладе. Для решения модельных задач разработана процедура получения «истинной» диаграммы деформирования материала, комбинирующая учёт особенностей плато Людерса и степенную зависимость напряжений при деформационном упрочнении. К настоящему моменту получены следующие основные результаты: показана возможность выполнения моделирования для тел с различной геометрией надреза, получено адекватное расположение в изломе областей хрупкого скола, вязкого отрыва и среза, в модели достигается величина накопленной пластической деформации, не противоречащая результатам экспериментальной оценки по изменению твёрдости. Проводится установление корреляции параметров материала с работой разрушения образца, которая позволит перейти к количественным оценкам результатов испытаний падающим грузом по ГОСТ 30456-2021.

 

Инженер Никита Сердюк сделал доклад «Йодотранспортный метод синтеза композиционного порошка для напыления функциональных покрытий системы Ti/HfB2 микроплазменным методом» (соавторы - М.Е. Гошкодеря, Т.И. Бобкова, С.П. Богданов, А.А. Каширина, М.В. Хроменков). В качестве перспективной системы материалов для напыления функциональных покрытий на поверхности трубопроводов, элементов запорной арматуры, элементов газотурбинных двигателей, эксплуатирующихся в условиях Арктики, в представленной работе рассматривается композит системы «ядро-оболочка» из порошков титана марки ПТОМ-1 и диборида гафния. При реализации микроплазменного напыления требовалось получить покрытие с комплексом высоких физико-механических свойств. В представленной работе показаны результаты по исследованию зависимости значений твердости и пористости напыляемых покрытий от режимов синтеза композиционных порошков. Для плакирования исходных порошков йодотранспортным методом было выбрано три режима с варьируемыми температурами и временем выдержки. Напыление синтезированных порошков осуществлялось при определенном оптимальном технологическом режиме, позволяющим формировать покрытия со скоростью сканирования плазмотроном 10-15 мм/сек. Работа была выполнена в рамках поддержанного Российским Научным Фондом Проекта №21-73-30019. Экспериментальные исследования выполнены на оборудовании Центра коллективного пользования научным оборудованием «Состав, структура и свойства конструкционных и функциональных материалов» НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования – соглашение № 13.ЦКП.21.0014 (075-11-2021-068). Уникальный идентификационный номер - RF----2296.61321X0014.

 

Инженер Ирина Хачатурян в докладе «Сравнение структуры и механических свойств деформированных полуфабрикатов и изделий, полученных методом горячего изостатического прессования» (соавторы - Другачук С.Д., Малинкина Ю.Ю.) развила тему исследования перспектив применения порошкового титана для повышения прочностных и пластических свойств материала. В работе были исследованы структуры деформированного и компактированного титановых сплавов и их механические свойства. Характерная особенность компактированного металла – более однородная и мелкозернистая структура изделий по сравнению с крупнопластинчатой структурой, свойственной полуфабрикатам больших сечений. Уровень механических свойств полуфабрикатов, произведённых методом ГИП, удовлетворяет требованиям нормативной документации, а также требованиям, предъявляемым к деформируемым полуфабрикатам аналогичных изделий.

 

Блок стендовых докладов от НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» представили инженеры Иван Григорьев (доклад «Повышение служебных характеристик износостойких наплавок типа 09Х32Н8АМ2 трубопроводной арматуры АЭУ за счет управления процессов структурообразования»), Станислав Другачук («Исследование технологических свойств и микроструктуры порошков псевдо-α и псевдо-β титановых сплавов») и Глеб Фомин (доклад «Оценка эффективности технологии наплавки антикоррозионного покрытия оборудования АЭУ аргонодуговым способом с пониженным тепловложением»).

 

Все представленные молодыми учеными «Прометея» исследования вызвали заметный интерес участников конференции, стали предметом профессиональных обсуждений и дали импульс дальнейшему сотрудничеству между ведущими научными организациями России.