Стойкость новых материалов

Научные проекты
Актуальность
Аддитивные технологии в последнее время становятся всё более распространёнными в различных отраслях, в том числе в автомобилестроении. Одним из заметных направлений является синтез новых композитных материалов, обладающих улучшенными антикоррозийными свойствами. Использование аддитивных технологий позволяет создавать сложные геометрические формы и структуры, которые невозможно или сложно изготавливать традиционными методами. Это открывает новые возможности для проектирования и применения антикоррозийных решений. Одним из преимуществ аддитивных технологий является возможность комбинирования различных материалов в одном объекте. Например, путём 3D-печати можно создавать многослойные структуры, где каждый слой выполняет свою функцию. В качестве защитного слоя можно использовать полимеры или металлические сплавы, обладающие антикоррозийными свойствами, а внутренние слои – более тяжелые и прочные материалы для обеспечения необходимой прочности конструкции. Это позволяет оптимизировать защитные свойства в зависимости от условий эксплуатации и окружающей среды.. Новые материалы, новые методы синтеза материалов требует разработки новых подходов к оценке их стойкости.
Проблема
Основная проблема в определении стойкости новых материалов заключается в сложности и многогранности факторов, которые влияют на их коррозионную устойчивость. Коррозия зависит не только от химического состава материала, но и от внешних условий, таких как pH, температура, влажность, наличие агрессивных веществ и электрохимическая активность окружающей среды. Эти факторы могут варьироваться в зависимости от места применения, что делает предсказание поведения материала в реальных условиях крайне сложным. Кроме того, многие новые материалы, особенно те, которые создаются с использованием аддитивных технологий, могут обладать свойствами, которые плохо изучены или недостаточно понимаются. Например, их реакция на коррозию может отличаться от традиционных материалов из-за особенностей микроструктуры или взаимодействия различных компонентов. Также недостаток долгосрочных испытаний и аттестации новых материалов в симулированных или реальных условиях эксплуатации создаёт трудности в оценке их стойкости. Краткосрочные тесты часто не могут адекватно отразить реальные сценарии, так как коррозионные процессы могут развиваться медленно и иметь длительный период инкубации. В конечном счёте, поиск адекватных методик тестирования и моделирования, позволяющих учесть все эти переменные, является одной из ключевых проблем, мешающих точному определению коррозионной стойкости новых материалов.
Цель
Целью проекта будет являться разработка новых методик оценки стойкости новых материалов, в том числе полученных с помощью аддитивных технологий. Методики будут разработана на основе краткосрочных и среднесрочных испытаний на широком спектре материалов - стали, титановые сплавы, композиционные материалы.
Задачи
Ключевые задачи по проекту группируются в три блока: аналитический, методический и эмпирический. Задачи по аналитическому блоку: - анализ различных способов получения материалов с помощью аддитивных технологий; - анализ современных способов оценки коррозионной стойкости материалов. Основная задача по методическому блоку - получение навыка работы с основными средствами оценки свойств материалов. Эмпирический блок представляет собой проведение комплексных экспериментов от постановки и планирования до анализа полученных данных и подготовки материалов.
Результат
Разработанные методики испытаний стойкости материалов к различным видам воздействия. Тезисы на конференциях. Публикации в научных журналах.
Партнёры проекта
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
***
Made on
Tilda