Офіційний веб сайт

Створення нових надтвердих керамічних матеріалів на основі карбіду вольфраму, субоксиду бору та боридів молібдену для роботи в екстремальних умовах

м68

Представлено Національним технічним університетом України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".

Автор: Троснікова І.Ю., к.т.н.,  Солодкий Є.В., к.т.н.

Розроблено фізико-хімічні основи отримання надтвердих керамічних матеріалів, що полягають в керуванні кінетичними параметрами процесу формування мікроструктури та фазового складу під час кристалізації із розплаву та електроіскрового спікання сплавів.

Створено нові об’ємно армовані надтверді композиційні матеріали, які мають в порівнянні з традиційними неармованими вищу в 1,5 рази твердість, в 2 рази - міцність та в 3 рази - зносостійкість.  Розроблено нові надлегкі керамічні матеріали системи В-О-С (В6О, В6О-В4С) з твердістю понад 40 ГПа та тріщиностійкістю близько 5 МПа•м1/2, що вище за світові аналоги на 35% та 25% відповідно.

Шляхом промислових випробувань в ТОВ "Міжгалузевий науково-виробничий центр "Епсілон ЛТД" (м. Івано-Франківськ) доведено технічну і економічну доцільність нанесення зносостійких покриттів із армованого сплаву реліту, легованого молібденом, на робочі поверхні шнеків пресів-екструдерів.

Створені керамічні армовані композити системи Mo-Si-B успішно випробувані на ДП "Конструкторське бюро "Південне" як матеріали для корпуса камери рідинного двигуна РД840, що ефективно працюють в температурному діапазоні 1200-1600°С, підвищуючи робочі температури на 20%, зменшуючи питому вагу конструкцій на 27% та знижуючи негативний вплив на навколишнє середовище.

Сплави системи В-О-С застосовані для підвищення твердості та щільності елементів керамічних пластин бронежилетів 6-го класу захисту, які пройшли успішні випробування на базі ЦНДІ озброєння та військової техніки Збройних Сил України, та успішно випробувані в рамках договору між «КПІ ім. Ігоря Сікорського» та ДП "КБ "Південне".

 

Кількість публікацій: 32, в т.ч. за тематикою роботи 15 статей (8 – у зарубіжних виданнях), 17 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 24 (згідно з базою даних SCOPUS), h-індекс = 3 та 38 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 4.

Надіслати коментар

Коментарі

Баглюк Геннадій Анатолійович, д.т.н., заст. директора ІПМ

В даний час керамічні композиційні матеріали широко використовуються при виробництві захисних покриттів елементів газотурбінних двигунів та металевих деталей, що працюють в умовах інтенсивного зношування, бронезахисті та інших екстремальних умовах. Саме створення композитів з регулярною структурою та заданим фазовим складом дозволяє виконати вимоги, що пред'являються до таких деталей. Однак в багатьох випадках композиційна кераміка має задовільну термічну стабільність, але не відповідає вимогам міцності.
Авторами ж роботи створено нові надтверді композиційні об’ємноармовані матеріали, що представляють собою матрицю із W2C, армовану волокнами WC, що мають в 1,5 рази вищу твердість, в 2 рази міцність та в 3 рази зносостійкість; а також сплав реліту, легований молібденом, у якого на 30-35 % вища твердість, в 1,5-2 рази міцність та на 40-50 % зносостійкість; нові легкі керамічні матеріали системи В-О-С (В6О, В6О-В4С) з твердістю понад 40 ГПа та тріщиностійкістю близько 5 МПа·м1/2, що є значно вищими за світові аналоги на 35% та 25 %, відповідно.
Наукова і практична цінність роботи, що представлена на Премію президента України, підтверджена 32 публікаціями в журналах і доповідях на конференціях, а також успішними випробуваннями на підприємствах. Вважаю, що ця робота безсумнівно заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

к.т.н. Джулій Дмитро

Створення композиційних матеріалів з високими функціональними характеристиками має велике значення практично для всіх галузей виробництва, серед яких слід відмітити машино- та авіабудування, хімічну промисловість та медицину. Розробка керамічних матеріалів з низькою питомою вагою та високими значеннями твердості, тріщиностійкості та зносостійкості відкриває широкі перспективи при створенні деталей, що працюють в умовах високих температур та абразивного зношування. Велике практичне значення роботи підтверджують акти випробувань матеріалів на різних підприємствах, в тому числі за участю Центрального науково-дослідного інституту озброєння та військової техніки Збройних Сил України. Враховуючи вище наведене, вважаю, що робота заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Смирнов Ігор Володимирович, д.т.н., проф.

Автори наукової праці Троснікова Ірина Юріївна та Солодкий Євген Васильович успішно захистили дисертації за даною тематикою у Київському технічному університеті Україні «КПІ імені Ігоря Сікорського», що підтверджує їх високий науковий та професійний рівень.
Вважаю, що представлена наукова праця заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Білий Олександр Іванович, к.т.н., с.н.с.

Робота Троснікової І.Ю. та Солодкого Є.В. спрямована на створення принципово нових надтвердих матеріалів на підставі сучасних методів оцінки та керування структурою та властивостями композитів. Розроблено фізико-хімічні основи отримання надтвердих керамічних матеріалів, що полягають в контрольованому керуванні структурою під час спрямованої кристалізації евтектичних сплавів систем Mo-Si-В, WC-W2C та отриманні легкої високощільної кераміки в системі В-О-С заданого фазового складу в умовах іскроплазмового спікання. Створено нові надтверді композиційні об’ємно армовані матеріали, що представляють собою матрицю із W2C, армовану волокнами WC, що мають в 1,5 рази вищу твердість, в 2 рази міцність та в 3 рази зносостійкість; а також сплав реліту, легований молібденом, у якого на 30-35 % вища твердість, в 1,5-2 рази міцність та на 40-50 % зносостійкість. Розроблено нові легкі керамічні матеріали системи В-О-С (В6О, В6О-В4С) з твердістю понад 40 ГПа та тріщиностійкістю близько 5 МПа•м1/2, що є значно вищими за світові аналоги на 35% та 25 %, відповідно.
Отримані матеріали випробувано на металургійних підприємствах України, таких як ТОВ «Міжгалузевий науково-виробничий центр «Епсілон ЛТД» (м. Івано-Франківськ), Державному Підприємстві «Конструкторське бюро «Південне» імені М.К.Янгеля», м. Дніпро, і показана їх висока ефективність та економічна доцільність.
Вважаю, що представлена робота безсумнівно заслуговує на присудження їй ПРЕМІЇ ПРЕЗИДЕНТА УКРАЇНИ ДЛЯ МОЛОДИХ ВЧЕНИХ, враховуючи її актуальність, новизну, наукову та практичну цінність.

Dr.- Ing. Iryna Smokovych OvGU Magdeburg, Germany

Molybdenum alloys containing boron and silicon are considered as the most promising class of materials for replacing nickel-based superalloys, due to their high physical-mechanical characteristics at high temperatures. Refractory metal silicides, carbides and borides provide high melting points between 2200 °C and 2500 °C and relatively low densities. In this context, multi-phase В-О-С, В-С-Si, Мо-Si-В, WC – W2C systems provide a good balance between a sufficient strength and fracture toughness at low temperatures and an excellent strength and a creep resistance at high temperatures. In order to increase the wear resistance and resistance to oxidation of the components of the aerospace engines, the autors have develped a new reinforced ceramic materials and investigated the physico-chemical bases of their synthesis due to a systematic study of formation of alloys' microstructure during crystallization from the melts and consolidation of powders by spark-weld sintering.
From this poin of view, the scientific and practical value of the presented work deserves the Awarding of the Prize of the President of Ukraine for Young Scientists.

Морозов Ігор Анатолійович, к.т.н., ІПМ НАНУ

Розробка нових матеріалів здатних працювати в надзвичайно важких умовах є вкрай важливою та актуальною задачею. Відомо, що серед існуючих матеріалів працювати тривалий час в екстремальних умовах можуть лише деякі керамічні та композиційні матеріали. Однак створення та застосування даних матеріалів пов’язане з великою кількістю як наукових так і практичних проблем, вирішення яких, окрім систематичних та ґрунтовних досліджень, потребує застосування нових підходів. Існуючу науково-практичну проблему автори вдало вирішують шляхом розробки фізико-хімічних основ керування процесами формування структури та фазового складу матеріалів на основі карбіду вольфраму, субоксиду бору та боридів молібдену з підвищеними фізико-механічними властивостями. Авторами вперше досліджено фазо- та структуроутворення сплавів евтектичного складу в системах МоSi2-МоB2 та WC-W2C, та встановлені особливості їх механічної поведінки в залежності від хімічного складу та технологічних умов їх одержання. Наукову новизну також мають результати, які пояснюють одержання зіркоподібних кристалів субоксиду бору, щільної монофазної кераміки В6О та композитів В6О-В4С з високими фізико-механічними властивостями. Підтвердженням актуальності та наукової новизни одержаних результатів слугує велика кількість публікацій у реферованих провідних іноземних та вітчизняних журналах.
Окремо слід підкреслити практичну цінність одержаних результатів, застосування яких дозволить підвищити технічні характеристики деталей змішувачів абразивних матеріалів, двигунів аерокосмічної техніки, композиційної броні та інших деталей сучасної техніки, яка працює в екстремальних умовах. Практичне значення проведених наукових досліджень підтверджується успішними випробовуваннями матеріалів та готових виробів на підприємствах України.
Вважаю, що молоді науковці к.т.н. І. Ю. Троснікова та к.т.н. Є. В. Солодкий заслуговують на присудження їм Премії Президента України для молодих вчених.

Бездорожев Олексій Володимирович, к.т.н., ІПМ НАНУ

Представлена робота є надзвичайно актуальною, оскільки присвячена створенню нових матеріалів, здатних виконувати свої функції в екстремальних умовах, а саме при дії високих температур, механічних навантажень, агресивних середовищ, тощо. Зважаючи на відомі властивості сучасних матеріалів, вибір на користь керамічних матеріалів є цілком зрозумілим та обґрунтованим, як і вибір таких перспективних систем WC-W2C, В-О-С, В-С-Si, Мо-Si-В для створення нових композиційних матеріалів з підвищеними експлуатаційними характеристиками для роботи в екстремальних умовах. В результаті виконаних досліджень автори отримали важливі наукові результати. Так, автори вперше встановили особливості формування армованої структури та механічної поведінки в сплавах систем МоSi2 – МоB2 і WC-W2C. Вперше розробили фізико-хімічні основи синтезу та консолідації зіркоподібних кристалів В6О і композитів на їх основі з високими механічними властивостями. Наукова новизна даної роботи підтверджується наявністю великої кількості публікацій в провідних вітчизняних та іноземних реферованих виданнях.
На мою думку, величезною заслугою даної роботи є також і те, що результати наукової роботи знайшли практичне застосування, зокрема в якості деталей газових турбін, зносостійких деталей машин при динамічних навантаженнях, броне пластин. Успішне випробовування розроблених матеріалів на провідних вітчизняних підприємствах підтверджує наукові і експериментальні дані, та свідчить про значний потенціал для їх подальшого впровадження. Враховуючи актуальність, наукову новизну та практичну цінність результатів, вважаю, що робота заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Yaroslav Holovenko, Tallinn University of Technology

The thematic of the work is relevant because nowadays ceramic composite materials are widely using as protective coatings for combustion turbine elements as well as metal parts which are working in intense wear conditions.
The result shows that obtained materials have been effectively worked at temperatures above 1200 ° С, under extreme conditions, which is quite impressive.
I believe that the results of work have a great scientific and practical potential and deserve the awarding of the State Prize in Science and Technology of Ukraine for young scientists.

Prof. Dr.-Ing. Manja Krüger, OvGU Magdeburg

Die Untersuchung neuer Strukturwerkstoffen ist heutzutage eine der Hauptrichtungen für die Entwicklung von Wissenschaft und Technik. Daher ist die Wichtigkeit der Arbeit nicht im Zweifel, da in der Arbeit eine wichtige wissenschaftliche und technische Aufgabe der Entwicklung von physikalisch-chemischen Grundlagen der Herstellung der neuesten harten keramischen Materialien der Systeme B-C-O, Mo-Si-MoB, WC-W2C gelöst wurde. Diese Werkstoffe besitzen erhöhte physikalische und mechanische Eigenschaften und sind für die Arbeit unter extremen Bedingungen vorgesehen. Es wurde eine neue Methode zur Erhöhung der mechanischen Eigenschaften von Wolframkarbiden durch Zulegierung mit Molybdän entwickelt. Diese Legierung wurde erfolgreich angewendet, um die Werkzeugoberfläche vor Schleifverschleiß zu schützen. Angesichts der Relevanz, Neuheit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse, ihrer wissenschaftlichen und praktischen Werts, ich empfehle die Arbeit für die Verleihung des Präsident-Preises der jungen Wissenschaftler der Ukraine.

Карасевська Ольга, к.ф.-м.н.

Молоді вчені І. Ю. Троснікова і Є. В. Солодкий працюють над створенням нових надтвердих керамічних матеріалів на основі карбіду вольфраму, карбіду і субоксиду бору (В-О-С) та армованих композитів в системі Mo-Si-B для роботи в екстремальних умовах, ще є надактуальною практичною і теоретичною задачею. В роботі вони представили переконливо виконані дослідження кінетики процесу формування мікроструктури та фазового складу при кристалізації з розплаву армованих надтвердих матеріалів. Ці результати дозволили перейти від лабораторних робіт до співпраці із провідними промисловими підприємствами (ДП "Конструкторське бюро "Південне», база Центрального науково-дослідного інституту озброєння та військової техніки Збройних Сил України)для виготовлення реальних виробів із підвищенними механічничними властивостями, а саме твердістю, міцністю, тріщиностійкістю, зносостійкістю.
Застосування розроблених матеріалів дозволить значно підвищити ефективність жароміних матеріалів, оптимізувати параметри процесу виробництва керамік та знизити енерговитрати.
Наукова і практична цінність роботи, що представлена на конкурс, підтверджена 32 публікаціями в журналах і доповідях на конференціях. Вважаю, що ця робота безсумнівно заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Медовар Лев Борисович, проф.,д.т.н.

Робота відповідає рівню сучасного піонерського наукового дослідження й не потребує додаткового визначення, що зроблено її молодими вченими. Особливо вражають результати випробувань нових матеріалів як броні. Добре відомо, що обстріл є найжорсткішим випробуванням для конструкційного матеріалу. Досягнуті при обстрілах нової керамічної броні результати - це найкращий показник високої наукової якості роботи. Вважаю, що автори цілком заслуговують премії Президента України

Dr.-Ing. Ingor Baumann, Technische Universität Dortmund

The work of young scientists is aimed at creating fundamentally new superhard materials based on modern methods for evaluating and managing the structure and properties of composites. The physicochemical bases for obtaining superhard ceramic materials consisting of controlled control of the structure during directed crystallization of eutectic alloys of Mo-Si-B, WC-W2C systems and the obtaining of light, high-density ceramics in the system B-O-C of the given phase composition under the conditions of the sparkplasma sintering.
The authors developed the physicochemical bases for obtaining the latest super-hard ceramic materials of the systems B-O-C, B-C-Si, Mo-Si-B, WC-W2C with increased physical and mechanical properties for working in extreme conditions by controlling the processes of forming the structure and phase composition during the synthesis and consolidation of ceramic materials.
The developed method of one-stage reactive synthesis / sintering of B6O in the conditions of IPS allows to obtain high-density ceramics B6O (relative density greater than 98%) while reducing the cycle of production several times, which significantly saves energy costs. The optimized technological parameters of the production process make it possible to obtain high-density ceramics B6O and B6O-B4C with a hardness of 36-40 GPa and a crack resistance of 4-5 MPa • m½ by the IPS method.
I believe the results of work have a great scientific and practical value and deserves the awarding of the State Prize in Science and Technology of Ukraine for young scientists.

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing. Wolfgang Tillmann,TU Dortmund

Ceramic composite materials occupy leading positions in the production of protective coatings for elements of gas turbine engines and metal parts working in conditions of intense wear, armor protection and other extreme conditions. It is the creation of composites with a regular structure and a given phase composition to fulfill the requirements. However, in many cases composite ceramics have a satisfactory thermal stability but do not meet the durability requirements.
The authors created new super-hard composite volumetrically reinforced materials, representing a matrix with W2C, reinforced with WC fibers, having 1.5 times higher hardness, 2 times durability and 3 times durability; as well as alloy alloy, doped with molybdenum, which has 30-35% higher hardness, 1.5-2 times durability and 40-50% durability. New light ceramic materials of the system В-О-С (В6О, В6О-В4С) with hardness of more than 40 GPa and crack strength of about 5 МPа • м1 / 2, which are considerably higher than world analogues by 35% and 25% respectively, have been developed.
The scientific and practical value of the work presented to the Presidential Award is confirmed by 32 publications in journals and reports at conferences, as well as successful trials at enterprises. I believe that this work undoubtedly deserves to be awarded for the State Prize in Science and Technology of Ukraine for young scientists.

Федірко Віктор Миколайович, чл.-кор. НАНУ, д.т.н., проф.

Розробка фізико-хімічних основ отримання новітніх надтвердих керамічних матеріалів систем В-С-О, Mo-Si-B, WC-W2C з підвищеними фізико-механічними властивостями для роботи в екстремальних умовах шляхом керування процесами формування структури та фазового складу під час синтезу та консолідації керамічних матеріалів безумовно актуальне.
Автори роботи вперше розробили наукові основи створення армованих композиційних матеріалів поліфункціонального призначення з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними властивостями на основі встановлених закономірностей формування структури, кінетичних параметрів процесу спрямованої кристалізації.
Створені матеріали ефективно себе зарекомендували при температурах понад 1200°С, в умовах інтенсивного абразивного зношування та високих динамічних навантажень про що свідчать натурні випробування. Вважаю, що представлена робота вносить суттєвий вклад в розробку нових матеріалів, що ефективно працюють в екстремальних умовах, а присуджена її авторам премії Президента України для молодих вчених буде хорошим поштовхом та продовженням їх наукових досліджень.

Dan Batalu, University POLITEHNICA of Bucharest

Ceramics are considered an important category of materials, having special properties, that other materials can not achieve. Thy are used for a large range of applications, from daily domestic use to high-tech rockets shield.
The authors developed super-hard ceramic materials, by a special technique, with controlled properties, useful for industry, especially for space and military industry.
I mentioned also the ecological aspect they take into consideration, by improving the performances of the engines, hence decreasing consumption and pollution.
The scientific value of their work was confirmed by high level publications, recognized by scientific community.
In conclusion, the authors deserve also the recognition of their high level scientific work by the State Prize in Science and Technology of Ukraine for young scientists, and I strongly support it!

Васильєв Олександр Дмитрович, д.ф.-м.н. провідний науковець

Молоді науковці к.т.н. І. Ю. Троснікова та к.т.н. Є. В. Солодкий виконали певний цикл науково-дослідних робіт за темою «Створення нових надтвердих керамічних матеріалів на основі карбіду вольфраму, субоксиду бору та боридів молібдену для роботи в екстремальних умовах», за яким вони розробили фізико-хімічні основи отримання надтвердих керамічних матеріалів, що дозволило їм керувати кінетичними параметрами процесу формування будови складових матеріалів під час їхньої кристалізації з розплаву та наступного електроіскрового спікання.
Цей теоретичний здобуток дозволив авторам створити нові об’ємно армовані надтверді композиційні матеріали, які є істотно (в рази!) кращими у порівнянні з відомими світовими аналогами за їхньою твердістю, міцністю, зносо- та тріщиностійкістю.
Виявилось, що розроблені матеріали є ефективнішими не тільки в традиційних галузях промисловості, де важливою є, перш за все, їхня зносостійкість, а й у порівняно нових застосуваннях, таких як корпуси паливних камер ракетних двигунів, де вони ефективно працюють при вищих на 20 % температурах (1200-1600°С), що знизило негативний вплив на довкілля. До того ж, конструкції, виготовлені з розроблених матеріалів, мають меншу на 27 % вагу. Матеріали успішно випробувані у ТОВ "Міжгалузевий науково-виробничий центр "Епсілон ЛТД" (м. Івано-Франківськ) та ДП "Конструкторське бюро "Південне" (м. Дніпро).
Мала питома вага нових матеріалів дозволила застосувати їх для підвищення твердості та щільності елементів керамічних пластин бронежилетів 6-го класу захисту, які пройшли успішні випробування на базі ЦНДІ озброєння та військової техніки Збройних Сил України.
Отримані видатні результати дозволили к.т.н. І. Ю. Тросніковій та к.т.н. Є. В. Солодкому представити обговорений цикл робіт на присудження їм Премії Президента України для молодих вчених. На мою думку, робота «Створення нових надтвердих керамічних матеріалів на основі карбіду вольфраму, субоксиду бору та боридів молібдену для роботи в екстремальних умовах» заслуговує на високу оцінку, а її автори к.т.н. І. Ю. Троснікова та к.т.н. Є. В. Солодкий без сумніву заслуговують на присудження їм Премії Президента України для молодих вчених.

Бродніковський Єгор Миколайович, к.т.н., зав.лабор. ІПМ НАНУ

За результатами представленої роботи молодими вченими І. Ю. Троснікової і Є. В. Солодкого розроблено нові армовані керамічні матеріали (систем В-О-С, В-С-Si, Мо-Si-В, WC–W2C ) з підвищеними технічними характеристиками для застосування при виготовлені деталей двигунів аерокосмічної техніки, композиційної броні та деталей змішувачів будівельних високоабразивних сумішей. Розроблені матеріали успішно пройшли апробацію на Державному Підприємстві «Конструкторське бюро «Південне» імені М.К.Янгеля» та ТОВ «Міжгалузевий науково-виробничий центр «Епсілон ЛТД». Вважаю, що робота заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Шемет Володимир Жданович, к.х.н. доцент

Робота молодих вчених І. Ю. Троснікової і Є. В. Солодкого присвячена створенню нових надтвердих керамічних матеріалів на основі карбіду вольфраму, карбіду і субоксиду бору (В-О-С) та армованих композитів в системі Mo-Si-B для роботи в екстремальних умовах. Дослідження особливостей кінетики процесу формування мікроструктури та фазового складу при кристалізації з розплаву армованих надтвердих матеріалів дозволило авторам запропонувати механізми підвищення їх механічничних властивостей, а саме твердість, міцність, тріщиностійкість та зносостійкість.
Особлуви увагу автори приділили створенню нових надлегких об’ємно армованих композиційних матеріалів В6О і В6О/В4С на основі карбіду бора у яких механічні властивості значно вищі за світові аналоги. Пластини бронежелетів, які були виготовлені з цих матеріалів, пройшли успішні випробування на базі ЦНДІ озброєння та військової техніки Збройних Сил України.
Розроблені авторами армовані композити на основі сіліціду і боріду молібдену були успішно випробувані також в елементах двигуна РД840 (ДП "Конструкторське бюро "Південне»). Застосування цих матеріалів дозволить значно підвищити робочу температуру в камері згоряння і зменшити витрату палива.
Наукова і практична цінність роботи, що представлена на конкурс, підтверджена 32 публікаціями в журналах і доповідях на конференціях, а також успішними випробуваннями на підприємствах України. Вважаю, що ця робота безсумнівно заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Badica Petre, Nat. Inst. Mater. Phys.

World of ceramic materials is continuously expanding. New or improved functional characteristic are designed and obtained bringing significant plus value and impact. Work proposed for award is focused on processing and mechanical properties of boron- or carbon- based materials. It shows high standards and a strong practical sense towards possible industrial developments. Proposed materials exhibit excellent mechanical properties and they also deserve attention from other viewpoints. I consider that authors did an outstanding work and, hence, I strongly support their application for the State Prize in Science and Technology of Ukraine for young scientists.

Микола Мельничук, к.т.н., доцент

На заміну традиційним металевим матеріалам для виготовлення деталей та вузлів все частіше застосовують нові керамічні матеріали, які мають кращий комплекс теплофізичних, механічних, експлуатаційних характеристик. Авторам вдалося створити нові керамічні армовані композити системи Mo-Si-B та запропонувати технологію отримання у промислових об’ємах. Що є надзвичайно актуальним в умовах війни та гострої потреби у модернізації озброєння та військової техніки Збройних Сил України, саме ресурсами та потенціалом національної наукової еліти та економіки. Безсумнівно високий рівень отриманих результатів підтверджено сучасними методами досліджень та публікаціями у фахових виданнях. Вважаю, що робота заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Дурягіна Зоя Антонівна, д.т.н., проф.

Представлена робота присвячена створенню надтвердих керамічних матеріалів для роботи в екстремальних умовах, тому має велике наукове та практичне значення. На даний момент результати роботи вже знайшли визнання та використання в Україні та за її межами. Автори роботи володіють глибокими знаннями в області матеріалознавства та фізики твердого тіла. Сміливо стверджую, що вони дійсно майбутнє вітчизняної та світової науки. Можно багато говорити про сутність самих результатів, але мені би хотілось підкреслити інше. Привернути увагу до дійсно талановитої молоді, яке хоче і може плідно працювати на теренах рідної держави.Представлена робота безсумнівно заслуговує на присудження їй ПРЕМІЇ ПРЕЗИДЕНТА УКРАЇНИ ДЛЯ МОЛОДИХ ВЧЕНИХ.

Іващенко Вікторія Юріївна, канд.техн. наук, доцент

Підвищення властивостей міцності з одночасним зниженням питомої ваги матеріалу - це одна з найважливіших наукових і технічних проблем сучасності. Для композиційної кераміки, використовуваної в екстремальних умовах високих температур і хімічно агресивного середовища, характерна досить висока термічна стабільність властивостей, але при цьому кераміка програє в міцності. Оскільки подібні матеріали знаходять застосування в аерокосмічній техніці, в двигунах, то підвищення міцностних властивостей і зниження ваги матеріалу має важливе значення в контексті підвищення надійності експлуатації, а також зниження паливних витрат. Підвищення міцності дозволить також розширити області застосування цієї кераміки.
Автори роботи, вивчивши особливості та закономірності формування структур композиційних матеріалів на основі систем В-О-С, В-С-Si, Мо-Si-В, WC - W2C, описавши механізми зміцнення та фактори впливу на них, пропонують кілька технічних рішень по підвищенню міцності при стисненні, твердості і зносостійкості:
- зниження швидкості високотемпературної повзучості композитів системи Mo-Si-B за рахунок застосування технології спрямованої кристалізації;
- підвищення мікротвердості і зносостійкості за рахунок легування реліту молібденом;
- за рахунок нового розробленого методу синтезу при атмосферному тиску монофазного порошку В6О, а також параметральної оптимізації цього методу.
У випадку з кожним матеріалом було досягнуто відчутне підвищення механічних властивостей. З огляду на те, що за результатами роботи опубліковано 32 наукові публікації, а також факт, що отримані матеріали успішно випробувані на практиці, вважаю, що робота заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Наталія Зайчук, к.т.н., доцент

Серед ключових напрямків розвитку науки та техніки вагоме місце займає розробка та впровадження керамічних матеріалів різного призначення.
Комплекс властивостей досліджуваних матеріалів дозволяє використання їх у якості захисних покриттів ряду деталей та виробів, що працюють в умовах інтенсивного зношування та інших екстремальних умовах експлуатації.
Актуальність роботи не викликає сумніву, оскільки вирішується важлива науково-технічна задача щодо розробки фізико-хімічних основ отримання новітніх надтвердих матеріалів системи В-О-С, MoSi2-MoB2, WC-W2C з гарантованими властивостями для роботи в екстремальних умовах шляхом керування процесами формування структури та фазового складу під час синтезу та консолідації керамічних покриттів.
Отримані сплави системи MoSi2-MoВ2 володіють значно нижчою швидкістю високотемпературної повзучості, що надає їм суттєвої переваги та перспективності у використанні для виготовлення деталей газових турбін. Актуальність отриманих сплавів підкреслюється підвищенням термодинамічної ефективності двигунів, зменшенням витрат палива і впливу на навколишнє середовище.
Покращення механічних властивостей реліту сприяє його широкому використанню для захисту деталей від абразивного зношування і може застосовуватись в умовах інтенсивних динамічних навантажень. Одночасно оптимізація параметрів процесу виробництва високощільних керамік дозволяє скоротити цикл виробництва у декілька разів і значно заощаджує енерговитрати. Кераміка на основі В6О є надлегкою і рекомендована для використання у якості бронезахисту, швидкоріжучого інструменту та різців.
Враховуючи актуальність, новизну, достовірність отриманих результатів, їхні наукову та практичну цінність, вважаю, що робота заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Дегула Андрій, к.т.н.

Дана робота є актуальною тому, що присвячена питанням сучасного матеріалознавства.
Доволі перспективним є розвиток наукових та технологічних основ створення нових композиційних матеріалів з підвищеними фізико-механічними характеристиками.
У поданій роботі отримано науково обґрунтовані результати, які розв’язують ряд актуальних задач.
Використання сплавів системи MoSi2-MoВ2 в якості високотемпературних матеріалів для деталей газотурбінних установок та двигунів дає можливість підвищити робочу температуру до 1600 °С.
Важливою складовою роботи є те, що розроблені матеріали знайшли практичне застосування та використовуються у промисловості.
Слід відзначити, що актуальність та практична цінність даної роботи підтверджується 32 науковими працями.
Вважаю, що представлена робота безсумнівно заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Гах Ігор Сергійович, к.т.н.

Робота присвячена розвитку наукових та технологічних основ створення принципово нових високотемпературних композитних матеріалів з підвищеними фізико-механічними характеристиками.
Сучасні промислові жароміцні нікелеві сплави практично вичерпали ресурс для задоволення всезростаючих вимог новітньої техніки, що є також суттєвою перешкодою для розвитку двигунобудування в авіакосмічній галузі. В роботі розглянуто новий клас жароміцних керамічних армованих матеріалів системи Mo-Si-B, які потенційно дозволяють підвищити на 150-200ºС робочу температуру, зменшити питому вагу конструкції та значно підвищити термодинамічну ефективність газотурбінного двигуна. Робота є актуальною для розвитку високотехнологічного сектору промисловості України, в т.ч. створення авіаційних двигунів нового покоління.
В роботі досконало вивчено вплив хімічного складу та умов формування структури на фазовий склад композиту системи Mo-Si-B. Встановлено технологічні межі процесу отримання матеріалу, що забезпечує оптимальні параметри композитної структури та високу термостабільність і відповідну механічну властивість матеріалу.
Розроблені наукові принципи і технологічні основи створення надтвердих керамічних матеріалів, систем WC-W2C та легкої високощільної кераміки системи В-О-С, що дозволить створити покращені зразки композиційної броні та елементів аерокосмічної техніки, які працюють в екстремальних умовах експлуатації.
Достовірність та високий рівень отриманих результатів підтверджена сучасними методами досліджень та численними публікаціями у фахових виданнях. Практична цінність роботи підтверджена результатами випробувань дослідних зразків конструкцій на базі Центрального науково-дослідного інституту озброєння та військової техніки Збройних Сил України і ДП «КБ «Південне».
Вважаю, що робота заслуговує присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Малінов Леонід Соломонович, д.т.н., професор ДВНЗ "ПДТУ"

Розвиток сучасного матеріалознавства пов’язаний з необхідністю мати нові матеріали для машинобудування, електроніки, дослідження космосу, атомної енергетики, металургійної та хімічної промисловості, оскільки більшість проблем у цій галузі можуть бути вирішені лише завдяки використанню нових перспективних матеріалів.
Тому дуже важливим завданням сьогодення є створення нових керамічних матеріалів, які б забезпечували роботу деталей та механізмів в екстремальних умовах - за високих температур та великих динамічних навантажень.
Отримані в роботі нові надтверді матеріали показали свою ефективність і можуть використовуватися за високих температур до 1600 °С, зменшуючи питому вагу конструкцій на 27 % та знижуючи негативний вплив на навколишнє середовище, що, в свою чергу, демонструє їх економічну (на 20-30 %), енергетичну, екологічну та технологічну ефективність.
Вважаю, що представлена робота заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Пріхна Тетяна Олексіївна, член-кор. НАНУ, проф., д.т.н.,

Представлена робота присвячена створенню надтвердих керамічних матеріалів з підвищеною міцністю для роботи в умовах великих динамічних навантаженнях, абразивного зношування в агресивному середовищі, при високих температурах і має велике наукове та практичне значення. Результати даної роботи вже знайшли широке визнання на світовому рівні. Слід відмітити широкий світогляд авторів та глибокі знання в області матеріалознавства, хімії і фізики, що зробило їх відомими у міжнародному колі фахівців. Важливою характеристикою роботи є те, що її результати знайшли практичне застосування та показали ефективну роботу під час високих динамічних навантажень та високій температурі (понад 1200 °С). Представлена робота безсумнівно заслуговує на присудження їй ПРЕМІЇ ПРЕЗИДЕНТА УКРАЇНИ ДЛЯ МОЛОДИХ ВЧЕНИХ.

Аркадій Чернюк, головний інженер заводу по виробництву броні

Представлена робота є пріоритетною роботою не тільки для авторів, але і для всіх, хто зайнятий сьогодні виробництвом матеріалів для роботи в надвисоких температурах та виробництвом броні. Перше покоління броні було леговане двома матеріалами, сьогодні кількість легуючих матеріалі стала до п’яти, восьми і навіть більше. Стало зрозуміло, що збільшувати кількість легуючих матеріалів неможливо. Такі сплави дуже важко плавити і ще важче робити термообробку.
Тому слідуючим шагом було логічно відмовитись від легування металами і перейти до легування волокнами. Автори логічно і переконливо показали, що тільки армування монокристалічними волокнами забезпечує збільшення міцності більше ніж на порядок. Автори підійшли творчо до роботи і довели, що особливо ефективним методом консолідації важкоущільнюваних керамічних матеріалів є іскроплазмове спікання (ІПС).
Встановлено закони, за якими кристали евтектичного сплаву системи МоSi2 – МоB2 з матрицею із МоSi2 та регулярно розташованими стрижневими включеннями із МоB2 мають на порядок нижчу швидкість високотемпературної повзучості, в порівнянні зі сплавами з хаотичним розташуванням фазових складових.
Продовження цієї роботи може привести до принципово нового типу матеріалів: метали армовані вуглецевими нанотрубками та волокнами штучного алмазу з наперед програмованими властивостями.
Враховуючи економічну складову такого винаходу, новизну, достовірність отриманих результатів, їхні наукову та практичну цінність, вважаю, що робота заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Фещук Юрій Петрович, к.т.н., доцент

Робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми по створенню надтвердих керамічних матеріалів з підвищеною міцністю для ефективної роботи в екстремальних умовах.
Розроблено фізико-хімічні основи отримання надтвердих керамічних матеріалів, що полягають в контрольованому керуванні структурою під час спрямованої кристалізації евтектичних сплавів систем Mo-Si-В, WC-W2C та отриманні легкої високощільної кераміки в системі В-О-С заданого фазового складу в умовах іскроплазмового спікання.
Створено нові надтверді композиційні об’ємно армовані матеріали, що представляють собою матрицю із W2C, армовану волокнами WC, що мають в 1,5 рази вищу твердість, в 2 рази міцність та в 3 рази зносостійкість та рекомендовані до впровадження в промислове виробництво.
Розроблено нові легкі керамічні матеріали системи В-О-С (В6О, В6О-В4С) з твердістю понад 40 ГПа та тріщиностійкістю близько 5 МПа·м1/2 використовуються при виробництві надтвердих елементів композитних бронепластин 6-го класу захисту, що є значно вищими за світові аналоги на 35 % та 25 %, відповідно.
Одержані в роботі керамічні армовані композити системи Mo-Si-B успішно використовуються в якості матеріалів для корпуса камери рідинного апогейного двигуна РД840. Отримані матеріали ефективно працюють в температурному діапазоні 1200-1600 °С, при цьому підвищуючи робочі температури на 20 %, зменшуючи питому вагу конструкцій на 27 % та знижуючи негативний вплив на навколишнє середовище, що, в свою чергу, демонструє їх економічну (на 20-30 %), енергетичну, екологічну та технологічну ефективність.
Вважаю, що представлена робота заслуговує на присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Сизоненко Ольга Миколаївна, провідний науковий співробітник

Автори роботи розробили та оптимізували технологічні параметри процесу виробництва високощільних керамік системи В-О-С твердістю 36-40 ГПа та тріщиностійкістю 4-5 МПа·м½ методом іскроплазмового спікання. Слід зазначити, що надлегка тверда кераміка була використана при виробництві надтвердих елементів композитних бронепластин 6-го класу захисту, які пройшли успішні випробування на базі Центрального науково-дослідного інституту озброєння та військової техніки Збройних Сил України.
Автори роботи вперше розробили наукові основи створення армованих композиційних матеріалів поліфункціонального призначення з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними властивостями на основі встановлених закономірностей формування структури, кінетичних параметрів процесу спрямованої кристалізації та властивостей евтектичних сплавів систем MoSi2-MoB2 та WC-W2С
Композиційні матеріали системи В-О-С також були успішно випробувані в рамках договору між НТУУ «КПІ» та ДП «КБ «Південне», «Розробка та виготовлення кромок повітрозбірника ПВРД (робочі температури 1200°С) з керамічних матеріалів».
Актуальність і наукова новизна роботи підтверджується тим, що за результатами виконання роботи опубліковано 32 наукові праці, з них 15 статей у фахових виданнях, з яких 8 в іноземних реферованих виданнях та 17 тез доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях. Загальна кількість посилань на публікації авторів 24, h-індекс – 3. За результатами роботи захищено 2 кандидатські дисертації.
Все це свідчить про високий науковий рівень і практичну цінність роботи, тому я вважаю, що вона заслуговує присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.