о кафедре | новости | сотрудники | образование | наука | объявления | контакты | карта сайта

   на главную :: наука :: пористые и порошковые материалы
Версия для печати
    

Пористые и порошковые материалы

Характеристика направления
Разработка новых материалов с набором заранее заданных характеристик требует исследования закономерностей формирования их физико-механических свойств в зависимости от состава, структуры, внешних условий. В случае материалов с резко неоднородным строением такие закономерности весьма сложны и недостаточно изучены. Специфическим классом неоднородных материалов являются пористые металлы, которые можно рассматривать как своеобразный предельный случай гетерофазной среды с максимально различающимися свойствами составляющих фаз (одной или нескольких металлических и поровой). Это делает пористые металлические материалы важным модельным объектом для установления фундаментальных закономерностей поведения неоднородных конденсированных сред. Разработка и исследование этих материалов представляют также большую значимость в связи с их широким и все увеличивающимся использованием в качестве функциональных материалов различного назначения.

На кафедре разработка новых пористых порошковых материалов, исследование их физико-механических свойств и деформационного поведения проводилась на основе комплексного подхода, включавшего в себя как широкий спектр экспериментальных исследований, так и теоретический анализ и новые физические модели.

Основные результаты
Изучение деформационного поведения, механических и прочностных свойств основывается на развитой в работах коллектива новой физической концепции, исходящей из смены доминирующих физических микро- и мезомеханизмов пластической деформации и разрушения металлов и сплавов при переходе от компактного к высокопористому состоянию. Особенностью исследований является учет влияния качественных изменений в топологической картине структуры, именно, образование из изолированных кластеров поровой фазы  или одной из металлических фаз псевдосплава "бесконечного" кластера при концентрации компонентов, соответствующих порогу перколяции.

 Обнаружено значительное зернограничное проскальзывание в высокопористых металлах, а также повороты отдельных зерен и их конгломератов при практическом отсутствии этихо явлений в компактных металлах при низких температурах и статическом нагружении. Выявлена эволюция доминирующих микро- и мезомеханизмов пластической деформации и разрушения при росте пористости.

Изучена смена стадий на кривых деформационного упрочнения  металлов при изменении пористости от компактного (беспористого) состояния до высокопористого состояния.

Изучена деформационная микро- и мезоструктура пористого металла и систем скольжения. Обнаружено немонотонное поведение характеристик субструктуры (величин микронапряжений, размера областей когерентного рассеяния, плотности дислокаций) при изменении пористости.
Публикации

 Установлены закономерности влияния пористости на внутреннее трение в металлах. Обнаружен новый вид максимумов внутреннего трения, связываемый с геометрическими фазовыми переходами. Изучено изменение релаксционных спектров при увеличении пористости для металлов и псевдосплавов. Обнаружены сдвиги максимумов внутреннего трения, обусловленных различными внутренними границами раздела, при изменении пористости. Описано влияние термической и механической обработок на релаксационные спектры пористых металлов и энергии активации максимумов.
Публикации

 Исследована акустическая эмиссия при пластической деформации и разрушении пористых металлов. Выявлена связь между информативными параметрами акустической эмиссии в деформируемом пористом металле и стадиями деформационного упрочнения. Установлено влияние пористой структуры на характеристики акустической эмиссии (скорость счета актов акустической эмиссии, общее число актов и других), на смену источников и доминирующих микро- и мезомеханизмов акустического излучения.
Публикации

Разработан подход к описанию структуры пористых материалов, использующий аппарат фрактальной геометрии. Установлен фрактальный характер границ порового пространства в высокопористых металлах и псевдосплавах. Описана связь между фрактальной размерностью и топологией порового пространства. Выявлены фрактальный характер поверхностей разрушения пористых металлов и связь фрактальной размерности с доминирующими механизмами разрушения.
Публикации

Исследование широкого спектра физических свойств основывается на предложенном в работах коллектива подходе, использующем геометрическое моделирование структуры неоднородной среды и позволяющем проводить количественные расчеты физико-механических характеристик в зависимости от параметров пористой структуры материала.
Исследованы закономерности изменения удельных электропроводностей пористых металлов и сплавов в зависимости от пористости и концентрации металлических компонентов. Выявлена роль топологических различий в структуре, проявляющееся в обнаруженном немонтонном поведении электропроводности при концентрации высокопроводящего компонента в районе порога перколяции.

Установлены закономерности влияния пористости на магнитные восприимчивости металлов и  сплавов. Обнаружено аномальное изменение магнитной восприимчивости при малых концентрациях магнитной фазы. Изучены особенности формирования магнитных свойств для пористого материала с парамагнитными и ферромагнитными компонентами.
Публикации

Исследованы закономерности влияния пористости на скорости продольных и поперечных упругих волн в металлах и псевдосплавах, динамические модули упругости (модуль Юнга, модуль сдвига, модуль всестороннего сжатия, а также коэффициент Пуассона), пределы прочности. Установлены зависимости от пористости тепло- и температуропроводностей металлических материалов.
Публикации

    
о кафедре
История кафедры
Экскурсия по кафедре
Издания
Выпускники кафедры

образование
НИРС
Программы учебных дисциплин
Учебные и методические издания
Темы дипломных и
курсовых работ

Нормативные документы

наука
Пористые и порошковые материалы
Методы исследования и диагностики материалов
Физические методы в медицине
Полимеры и полимерные материалы
Диссертации
Докторантура и аспирантура
Программы и гранты
Конференции

Copyright ФЭБ АлтГУ © 2003-2005
Разработка: Александр Головин