Рекомендуемая область применения: Режущий инструмент, керамические подшипники, износостойкие компоненты. Режущие пластины, которые сделаны с нанокерамики Si3N4-TiN были аттестованы в компании АЛКОН (Киев, Украина). Износостойкие компоненты на основе керамики SiC-C были проверены в компании Baker Hughes INTEQ GmbH.

Преимущества перед аналогами: Хорошая комбинация твердости и трещиностойкости при комнатной и повышеной температуре является привлекательной для создания керамического режущего инструмента для тонкого точения. Технологические операции являются не дорогими: например, синтез SiC-C на уровне пилотного производства не является дороже чем аналоги, использование вольного спекания при низкой температуре вместо обычного горячего пресования. Уменьшение размера зерен есть желанным свойством для финишной обработки нержавеющей стали и вязких металлов и сплавов. Стабильность свойств нанокерамики при высоких температурах точения является также очень привлекательной. Мы имеем патент Российской Федерации о технологии производства нанопорошка SiC-C, заявлен патент Украины на способ получения нанокомпозитов TiN-TiB2 и TiN-Si3N4.

Стадия готовности разработки: Опробовано в режиме опытной эксплуатации

Описание разработки:
()
Мы разрабатываем технологии изготовления керамических нанокомпозитов на основе систем SiC-C и Si3N4-TiN-TiB2 с целью создания нового поколения керамических режущих инструментов, износостойких компонентов, радиационно-стойкой керамики и др., в которых гармонично соеденины лучшие свойства тугоплавких соединений: высокие температуры плавления, твердость, химическая и термическая стабильность, тепло- и электропроводимость и др. Формула SiC-C обозначает нанокристаллический (40-120 нм) бета-карбид кремния, который усилен плоскими алмазными кластерами, расположенными в решетке SiC. Это уникальное структурное явление обуславливает сверхвысокую твердость 40 ГПа чистой безпористой керамики. Мы установили высокую твердость 24 ГПа и для нанокомпозитов SiC-C с оксидом алюминия, которые имеют вязкость разрушения 9 МПа-м[1/2]. В результате выполнения проекта NATO SfP мы создали технологию и оборудование для пилотного производства 20 кг порошка SiC-C в сутки. Перспективным планом является разработка технологий и организация пилотного выпуска нанокомпозитов на основе SiC-C нанопорошков. Другая группа нанокомпозитов на основе нано-TiN, которые укреплены наночастицами TiB2 и Si3N4 получена спеканием, спекание под высоким давлением и электроразрядным спеканием. Прототипы режущего инструмента (пластины, которые не перетачиваются) были испробованы при комнатной и повышенной температуре. Эти композиты являются пригодными для создания инструмента сверхтонкого точения и финишинга металлических изделий. Твердость до 20 ГПа, вязкость разрушения до 8,5 МПа-м[1/2] является стабильным (размер зерен 80 нм) до температуры 800 град.С. Лучшая комбинация свойств найдена для нанокомпозита TiN-25%Si3N4: твердость 24 ГПа крепость на изгиб >500 МПа, и трещиностойкость 7 МПа-м[1/2]. Создание такой нанокерамики использует процесс вольного спекания, что является пригодным для достижения высокой плотности (98,5%), сохранения наноструктуры достижения нужных свойств, и изготовления пластин инструмента.

Сведения о новизне разработки:
имеется патентов Украины -- 1 шт.
имеется патентов других стран -- 1 шт.

Результаты испытаний
Отвечает технической характеристике

Возможность передачи за рубеж:
Продажа патентов

Фотоприложение

Cтрана Украина

За дополнительной информацией обращайтесь:
E-mail: gal@uintei.kiev.ua