ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКОВ ДЛЯ ТЕРМОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

Abstract

Природные материалы представляют собой важнейший ресурс, широко применяемый в различных отраслях промышленности и научных исследований. Исследование природных материалов открывает перспективы для разработки новых, более безопасных и энергоэффективных технологий. Разработана технология получения порошков новым способом. В качестве природных материалов выбраны горные породы кварцит, гранит, тешенит и мрамор. Порошки готовились в специальных формах из системы сопряженных эллиптических поверхностей и различным эксцентриситетом. Технология увеличивает выход порошка класса (0÷2)×10^-3 м и повышает степень упрочнения порошка. Термические напряжения сжатия частиц порошка возрастали до двух раз. Предельная область тепловых нагрузок для покрытий при поддержании перегрева (20÷75 К) превосходила кипение в тонких пленках, в большом объёме и тепловых трубах. Исследованы процессы теплообмена в капиллярно-пористых природных покрытиях, создаваемых термическим напылением порошков при их нанесении. Исследования с помощью голографической интерферометрии показало, что точкой отсчета является остаточная деформация, определяемая сетью мелких трещин, которые не исчезают при снятии тепловой нагрузки. Это позволяет иметь прогноз поведения материалов в случае диссипации энергии у вершины большой трещины и предсказывать состояние прочности. Обнаружена нелинейная кривая перемещения частиц. Природный материал обеспечивает высокую эрозионную стойкость покрытия. Совместные методики исследования с помощью голографии, скоростной киносъёмки и аналитического решения позволяют уточнять механизм создания покрытия и получать расчетные значения тепловых потоков и напряжений. Настоящее исследование посвящено анализу потенциала природных материалов как основы для создания функциональных материалов, с учётом требований к энергоэффективности.