КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
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 22-79-10064

НазваниеВысокопрочный углеалюминиевый композит со слабыми границами (1)

РуководительГалышев Сергей Николаевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук, Московская обл

КонкурсКонкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на создание фундаментальных научных основ технологии высокопрочных углеалюминиевых композитов со слабыми границами. Для создания слабых границ будет использован новый, недавно апробированный коллективом проекта подход, суть которого заключается в специфическом легировании сплава матрицы. В рамках проекта впервые будет проведено комплексное исследование упомянутого подхода, которое включает выбор легирующих элементов, их влияние на прочность границ между матрицей и волокном, характер разрушения и прочность композита. На основе экспериментальных результатов впервые будет создана верифицированная численная модель, учитывающая влияние прочности границы на критическое напряжение необходимое для распространения трещины. Результаты исследований позволят разработать научные основы уникальной технологии изделий из углеалюминия - труб для ферменных конструкций.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будет: 1. Осуществлен выбор легирующих элементов, которые отвечают за образование слабых границ между матрицей и волокном в углеалюминиевом композите. 2. Определено влияние состава, структуры и свойств матрицы на прочность границ между матрицей и волокном и их влияние на прочность углеалюминиевого композита. 2. Определен комплекс механических свойств объемных образцов композита включая модуль упругости и критический коэффициент интенсивности напряжений (трещиностойкость). 3. На основе экспериментальных данных будет построена математическая модель прочности композита со слабыми границами. 4. Разработан и апробирован способ получения углеалюминиевых труб. Полученные результаты превзойдут существующий мировой уровень в этой области и будут опубликованы в высокорейтинговых изданиях индексируемых в системах Web of Science Core Collection и/или Scopus. Углеалюминиевые композиты со слабыми границами найдут применение в авиакосмической отрасли в качестве материалов силовых узлов конструкций летательных аппаратов. В частности разрабатываемые композиты заменят металлические сплавы в приложениях, где не может быть использован углепластик в силу какого-либо недостатка, а именно: низкой эксплуатационной температуры, низкой прочности при межслоевом сдвиге, невысокой трещиностойкости, низкой электропроводности и теплопроводности или сложности стыковки с металлическими частями конструкции. Такая замена позволит значительно снизить вес силовых элементов конструкций летательных аппаратов, а значит увеличить массу полезной нагрузки, с соответствующим социально-экономическим и экологическим эффектом. Кроме того, это позволит российским производителям летательных аппаратов существенно опередить зарубежных конкурентов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ