Разработка и применение алюминиевых сплавов нового поколения является важной задачей с учетом активного развития авиационной техники и ракетостроения. Свариваемые алюминиевые сплавы являются перспективными конструкционными материалами благодаря хорошему комплексу служебных характеристик и технологичности. Введение в состав сплавов РЗМ позволяет существенно улучшить комплекс механических свойств, при этом может сильно измениться структура деформированных полуфабрикатов. С учетом особенностей металлургического производства необходимо знать влияние тех или иных параметров обработки на характеристики полуфабрикатов. Приведены результаты исследований сплава 1913, содержащего скандий, в процессе прокатки и термической обработки по различным режимам.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.1. «Высокопрочные свариваемые алюминиевые и алюминий-литиевые сплавы пониженной плотности с повышенной вязкостью разрушения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Рассмотрены и проанализированы виды сырья и способы производства лигатуры Al–Sr, такие как сплавление чистых компонентов, металлотермическое восстановление стронция из его соединений, электролизное восстановление.

Лигатура Al–Sr предназначена для модифицирования микроструктуры доэвтектических и эвтектических литейных алюминиевых сплавов. В настоящее время наиболее перспективным приемом модифицирования является введение стронция в виде двойной или тройной лигатуры. Данная лигатура изменяет пластинчатую форму алюминиево-кремниевой эвтектики на зернистую, что заметно улучшает механические свойства отливки.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.4. «Высокопрочные коррозионностойкие свариваемые магниевые и литейные алюминиевые сплавы для изделий авиакосмической техники нового поколения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Проведены исследования высокотемпературного жаропрочного сплава на основе системы ниобий–кремний –Nb–Nb₅Si₃, полученного в процессе высокоградиентной направленной кристаллизации с плоским фронтом роста без использования затравки. Получены данные металлографии и порошковой рентгеновской дифракции, проведен фазовый, структурный и количественный анализ, определена кристаллографическая ориентация матрицы и армирующих фаз эвтектического композита. Дана сравнительная характеристика структурных параметров фаз на разных стадиях кристаллизации по высоте слитка – от начала кристаллизации до остаточного расплава.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 9.4. «Композиты на основе тугоплавких металлов, упрочненные интерметаллидами» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

В мире активно развивается металлургия под давлением (МД), изучается влияние повышенного давления на процессы легирования, выплавки и кристаллизации слитка. Отмечается положительный экономический эффект от применения технологий МД. Технологии МД раскрывают возможности создания новых материалов и легирования элементами, применение которых в традиционных металлургических процессах невозможно. Во ФГУП «ВИАМ» впервые в стране изготовлена и запущена в эксплуатацию новая электрошлаковая печь под давлением ДЭШП-0,1 полупромышленного типа. Приведены конструктивные данные и рассмотрены основные направления практического использования печи и полученных на ней материалов.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.2. «Высокопрочные конструкционные и коррозионностойкие свариваемые стали с высокой вязкостью разрушения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Рассмотрены разработанные в настоящее время высокотемпературные материалы для защиты от внешних воздействий радиотехнических систем, размещенных на летательных аппаратах и наземных радиолокационных установках. Показаны тенденции развития радиопрозрачных материалов. Изучены научные литературные источники об используемых в настоящее время радиопрозрачных обтекателях на основе полимерных, кварцевых, стеклокерамических и керамических материалов. Сделан вывод о перспективности разработки новых композиционных материалов на основе высокотемпературных оксидных керамических матриц.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 14.2. «Новые технологии получения сверхвысокотемпературных керамических и металлических композиционных материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлена информация о базисных факторах, оказывающих влияние на широкое внедрение и применение полимерных композиционных материалов (композитов), конструкций и изделий из них в различных отраслях промышленности России. Поскольку отрасль по созданию и изготовлению композитов в России находится на начальной стадии развития, то выявление проблем внедрения полимерных композиционных материалов и их решение является актуальной задачей. Для повышения эффективности производства композиционных материалов и одновременного роста внутреннего спроса на них необходима систематизация сдерживающих факторов и разработка превентивных мер по их решению.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2. «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Применение композиционных материалов осуществляется во все более широких масштабах, что обуславливает рост объема их производства. В настоящее время из существующих технологий изготовления полимерных композиционных материалов (ПКМ) безавтоклавные технологии являются наиболее экономичными, так как позволяют исключить использование дорогостоящего оборудования при обеспечении требуемого уровня свойств. В связи с ростом объемов применения безавтоклавных технологий создание высококачественных полуфабрикатов для некоторых их разновидностей становится актуальной задачей. В данной статье рассмотрены способы изготовления пленок связующего, перерабатываемых методом RFI.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2 «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлен литературный обзор по исследованиям физико-механических свойств полимерных нанокомпозитов с углеродными нанотрубками (УНТ).

Описана модель системы полимер/УНТ с использованием метода Мори–Танака. Показано, что физико-механические характеристики нанокомпозитов с УНТ в большей степени определяются распределением УНТ в полимерной матрице, нежели характеристиками самих нанотрубок.

Подробно рассмотрены системы УНТ с полиамидом и поликарбонатом. Приведены данные по влиянию размеров включений на физико-механические свойства нанокомпозитов, получаемых смешением в расплаве.

Представлены данные по модификации эпоксидных связующих с помощью УНТ. Показано влияние нанотрубок на степень конверсии при отверждении эпоксидных композиций, температуру стеклования нанокомпозита, изменение структуры матрицы в «пограничном» слое с УНТ. Рассмотрено влияние функционализированных различными группами УНТ и нефункционализированных нанотрубок на физико-механические свойства эпоксинанокомпозитов.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 15 «Наноструктурированные, аморфные материалы и покрытия» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Исследованы функциональные полимерные покрытия, которые могут быть использованы в качестве гидрофобной обработки для повышения противокоррозионных свойств материалов из углеродистой стали, применяемой в топливных системах авиационной техники. Получены данные по стойкости функциональных полимерных покрытий на оцинкованной хроматированной стали 20 в камере солевого тумана (КСТ) и авиационном топливе ТС-1.

Метод измерения краевого угла смачивания (КУС) водой использован в качестве экспресс-метода оценки гидрофобности поверхности.

На основании проведенных исследований выбраны гидрофобизирующие средства для нанесения функциональных полимерных покрытий, которые могут быть использованы в топливных системах изделий авиатехники для дополнительной защиты материалов из углеродистой стали.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 2.2. «Квалификация и исследования материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Предложен метод ускоренных лабораторных испытаний алюминиевых сплавов В95-Т2 и 1424-ТГ1 с определением коррозионных потерь в зависимости от продолжительности увлажнения, температуры и поверхностной концентрации хлоридов. При разработке методики испытаний использовали математическое планирование эксперимента. На основании анализа экспериментальных данных получены математические модели, диаграммы зависимости коррозионных потерь от продолжительности увлажнения и седиментации хлоридов при фиксированных значениях температуры. Полученные результаты позволяют провести предварительную ориентировочную оценку коррозионной стойкости алюминиевых сплавов при эксплуатации в условиях морской атмосферы.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 18.3. «Моделирование и прогнозирование климатической стойкости» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Проведена оценка сохраняемости прочностных характеристик полимерных композиционных материалов (ПКМ) – углепластика и стеклопластика на основе эпоксидного связующего – в процессе теплового старения. Выполнен расчет энергии активации процесса теплового старения для ПКМ. Показано влияние циклического воздействия температуры на механические характеристики материалов. Определен уровень сохраняемости прочностных характеристик в течение периода длительной эксплуатации.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 18.3. «Моделирование и прогнозирование климатической стойкости» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлено обоснование использования систем мониторинга дорожного движения, показаны преимущества систем непрерывного взвешивания, рассмотрены факторы, уменьшающие точность измерений и пути их устранения. Сформулированы функциональные требования к дорожным детекторам и рассмотрены физические аспекты использования в качестве сенсорных элементов оптического волокна с брэгговскими решетками. Описан вариант решения задачи определения скорости транспортных средств с помощью пары параллельных оптических волокон. Сформулированы требования к корпусному исполнению дорожных детекторов с позиции прочностных характеристик и особенностей эксплуатации на автомобильных дорогах.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 4.1. «Интеллектуальные ПКМ  II и III поколений» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)