Разработка новых защитных покрытий алюминий-переходный металл-редкоземельный металл.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-23-00177

НазваниеРазработка новых защитных покрытий алюминий-переходный металл-редкоземельный металл.

Руководитель Сидоров Валерий Евгеньевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный педагогический университет" , Свердловская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-603 - Фундаментальные основы создания новых металлических, керамических и композиционных материалов

Ключевые слова аморфные металлические сплавы, расплавы, нанокристаллы, алюминий, 3d-переходные металлы, редкоземельные металлы, строение, физико-химические свойства

Код ГРНТИ31.15.21

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Аморфные и полученные из них частичной кристаллизацией нанокристаллические сплавы систем алюминий - переходный металл - редкоземельный металл обладают уникальными механическими (если переходный металл - никель) и антикоррозионными (переходный металл - кобальт) свойствами, и начинают использоваться в авиастроении. Механические свойства этих сплавов определяются размерами, объемной долей и морфологией наночастиц алюминия, выделяющихся в аморфной матрице; а антикоррозионные – особенностями взаимодействия атомов разных сортов. Данные характеристики зависят, в свою очередь, от структуры жидкого металла перед закалкой и от условий кристаллизации. Данный проект направлен на комплексное экспериментальное и теоретическое изучение фундаментальных основ формирования физико-химических свойств сплавов систем Al - (Co+Ni) - РЗМ (Ce, Sm, Tb) в неупорядоченных конденсированных фазах (жидкой, аморфной и нанокристаллической). При выполнении проекта будут исследованы: 1. Концентрационные и температурные зависимости свойств (плотности, электросопротивления и магнитной восприимчивости) сплавов систем Al - ПМ (Co+Ni) - РЗМ (Ce, Sm, Tb) в кристаллическом, жидком и аморфном состояниях. Концентрация 3d-переходных металлов будет лежать в интервале 6-8 ат.% с различными соотношениями кобальта и никеля; редкоземельных металлов – 6 ат.%. Указанные концентрации переходных и редкоземельных металлов являются наиболее перспективными при формировании стеклообразного состояния данных сплавов, а для увеличения стеклообразующей способности редкоземельные металлы из начала и середины ряда предпочтительнее, чем тяжелые лантаноиды. 2. Особенности кристаллизации аморфных и нанокристаллических сплавов Al-ПМ-РЗМ, полученных после быстрой закалки с целью идентификации выделяющихся фаз. Будет разработана статистическая модель расплава с набором ассоциатов произвольной стехиометрии и возможностью образования направленных связей между ними. По результатам исследований будут определены оптимальные составы и температурные режимы получения аморфных и нанокристаллических алюминиевых сплавов с наилучшим соотношением механических и антикоррозионных свойств.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Сидоров В.Е., Русанов Б.А. ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ РАСПЛАВОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ АМОРФНЫХ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ Сборник материалов IX Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ И ВЫСОКОЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА», IX Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ И ВЫСОКОЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА». Суздаль. 3 - 7 октября 2022 г./ Сборник материалов. – М: ООО «Буки Веди», 2022, с.122-123 (год публикации - 2022)

2. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Швец П. ст., Яничкович Д. Особенности подготовки расплавов Al-Ni-Co-R к быстрой закалке Сборник материалов конференции Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии (КРИС-2022), Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии: Тезисы IX Международной конференции. – Ижевск: Изд-во УдмФИЦ УрО РАН, 2022, с.175-176 (год публикации - 2022)

3. Бельтюков А.Л., Мороз А.И., Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Ладьянов В.И. Вязкость стеклообразующих сплавов Al-Ni-Co-Tb Сборник материалов конференции Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии (КРИС-2022), Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии: Тезисы IX Международной конференции. – Ижевск: Изд-во УдмФИЦ УрО РАН, 2022, с.237-238 (год публикации - 2023)

4. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Мороз А.И., Сабирзянов А.А. PHYSICAL PROPERTIES OF Al-Ni-Co-REM GLASS-FORMING ALLOYS IN CRYSTALLINE AND LIQUID STATES Book of abstracts of the XXIII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia, Book of abstracts of the XXIII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia, 2022, P.297 (год публикации - 2022)

5. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Сон Л.Д., Сабирзянов А.А. Теплофизические свойства сплавов Al-Ni-Co-R (R = Sm, Tb) в кристаллическом и жидком состояниях Расплавы, 2023, № 3, с. 1-9 (год публикации - 2023)
10.31857/S023501062303009X

6. Карфидов Э.А., Никитина Е.В., Русанов Б.А., Сидоров В.Е. Коррозия аморфных сплавов Al-Ni-Co-Sm(Tb) в 5 мас. % растворе NaCl Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (год публикации - 2023)

7. Бельтюков А.Л., Русанова А.И., Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Сон Л.Д., Ладьянов В.И. Особенности политерм вязкости и плотности стеклообразующих расплавов Al86(Ni,Co)8Tb6 с различным соотношением Ni/Co Известия Высших учебных заведений. Физика, 2023, т. 66, № 1, с.9-15 (год публикации - 2023)
10.17223/00213411/66/1/9

8. Русанов Б.А., Сидоров В.Е. Influence of rare earth metals on volumetric characteristics of Al-Ni-Co-R alloys in crystalline and liquid states Journal of Physics: Condensed Matter, J. Phys.: Condens. Matter 35 (2023) 294001 (5pp) (год публикации - 2023)
10.1088/1361-648X/accdaa

9. Ягодин Д.А., Сон Л.Д. КРУПНОМАСШТАБНАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ И ДОЛГОВРЕМЕННАЯ РЕЛАКСАЦИЯ В РАСПЛАВАХ АЛЮМИНИЙ–РЗМ Расплавы, Расплавы, 2023, № 6, с. 1–7 (год публикации - 2023)
10.31857/S0235010623060117

10. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Стерхов Е.В., Петрова С.А., Русанова А.И., Сабирзянов А.А., Сидорова Е.Е. ВЛИЯНИЕ КОБАЛЬТА НА ПЛОТНОСТЬ И ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ СПЛАВОВ Al–Ni–Co–Ce В КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ И ЖИДКОМ СОСТОЯНИЯХ Расплавы, Расплавы, 2023, № 4, с. 1-11 (год публикации - 2023)
10.31857/S0235010623040072

11. Русанов Б.А., Сидоров В.Е. ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ Al-Ni-Co-РЗМ Журнал физической химии, Журнал физической химии, 2024, № 3 (год публикации - 2024)

12. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Русанова А.И., Сон Л.Д. ВЛИЯНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ НА СТЕКЛООБРАЗУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ СПЛАВОВ AL-NI-CO-РЗМ Сборник материалов IX Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ И ВЫСОКОЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА», IX Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ И ВЫСОКОЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА». Суздаль. 3 - 7 октября 2022 г./ Сборник материалов. – М: ООО «Буки Веди», 2022, с. 238 (год публикации - 2022)

13. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Швец П., Швец П. ст., Яничкович Д. Особенности кристаллизации аморфных сплавов Al-Ni-Co-R (R = Nd, Sm, Gd, Tb, Yb) Сборник материалов конференции Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии (КРИС-2022), Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии: Тезисы IX Международной конференции. – Ижевск: Изд-во УдмФИЦ УрО РАН, 2022, c. 235-236 (год публикации - 2022)

Публикации