BR21882237 «Разработка и исследование перспективных композиционных материалов для энергетики и топливного цикла»
Актуальность
Результаты, полученные в ходе реализации Программы, будут способствовать развитию возможностей производства высокотехнологичной продукции на казахстанских промышленных предприятиях, создадут обоснованные предпосылки для коммерциализации и дальнейшего развития технологий производства новых композиционных материалов, в рамках разработанных подходов и методов обработки материалов. Научный эффект программы обусловлен получением новых экспериментальных данных о свойствах новых композиционных материалов; определением новых механизмов и моделей, описывающих взаимодействие исследуемых материалов с активными средами в условиях высоких температур.
Цель
Основной целью программы является разработка технологических решений в области создания новых композиционных материалов для энергетики и топливного цикла, их характеризация и испытания в условиях, имитирующих условия их реальной эксплуатации, а также моделирование процессов высокотемпературной деструкции и газового распухания.
Ожидаемые и достигнутые результаты
Проведены сорбционно/десорбционные эксперименты и определены параметры взаимодействия водорода с бериллидами Be2Zr , Be3Nb и Be2Nb3 в диапазоне температур образцов 300-973 К при давлениях водорода от 103 до 80·105 Па, относительно которых были получены параметры взаимодействия водорода, а именно: температурная зависимость растворимости водорода в исследуемых материалах. Перед проведением экспериментов было произведено первоначальное гидридообразующее насыщение образца. Оказалось, что наибольшая растворимость водорода в диапазоне температур 300-600 К наблюдается в образцах бериллида ниобия Nb3Be2, несколько меньше в бериллидах циркония, и гораздо меньше в бериллидах Be3Nb (более чем в 100 раз меньше). В результате чего получены новые экспериментальные данные по изменению парциальных давлений газовой фазы в камере над испытуемыми образцами в зависимости воздействия таких факторов как температура и наличие водородосодержащих примесей. Установлена динамика фазовых трансформаций в xSi3N4 – (1-x)ZrO2 керамик общий вид которой можно записать как ZrO2/ZrSiO4 → ZrSiO4/мелкодисперсная фракция SiO2. Установлено, что добавление к ZrO2 керамикам Si3N4 позволяет инициировать полиморфные трансформации типа m-ZrO2 → t-ZrSiO4, формирование которой в сочетании с мелкодисперной фракцией SiO2 приводит к упрочнению керамик и увеличению их устойчивости к внешним воздействиям.
Имена и фамилии членов исследовательской группы с их идентификаторами (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, при наличии) и ссылками на соответствующие профили
1 Научный руководитель Кенжина Инеш Ергазыевна (kenzhina@physics.kz)
2 Исполнитель Заурбекова Жанна Асхатовна zaurbekova@nnc.kz
3 Исполнитель Әскербеков Сәулет Қаныбекұлы askerbekov@physics.kz
4 Исполнитель Кульсартов Тимур Валиханович tima@physics.kz
5 Исполнитель Козловский Артем Леонидович artem88sddt@mail.ru
6 Исполнитель Блынский Петр Александрович blynskiy89@mail.ru
7 Исполнитель Толенова Ақтолқын Усербекқызы aktolkyntolen@gmail.com8
8 Исполнитель Елишенков Александр Борисович aleksandrelisenkov282@gmail.com
Список публикаций с ссылками на них
- Kenzhina I. et al. Effect of dislocation density-associated strengthening factors on the thermal stability of composite ceramics //Physical Sciences and Technology. – 2024. – Т. 11. – №. 1-2. – С. 23-31.
- Кенжина И. Е., Козловский А. Л., Толенова А. У. Изучение влияния размерных эффектов в xSi3N4–(1-x) ZrO2 керамиках, полученных твердофазным методом на прочностные характеристики //Вестник. Серия Физическая (ВКФ). – 2024. – Т. 88. – №. 1. – С. 49-56.