АНАЛІЗ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ЗАТРАТ ПРИ ФОРМУВАННІ ПЛАЗМОВИХ ПОКРИТТІВ І ПРИ РУЙНУВАННІ В УМОВАХ ДІЇ НАВАНТАЖЕНЬ

Анотація

Для оцінки енергії адгезії взаємодіючих поверхонь при плазмовому напиленні порошкових матеріалів у системі «основа – плазмове покриття», запропоновані підходи перш за все, термодинамічний і електронно-статистичний. Був проведений аналіз поверхневих властивостей і оцінку процесів утворення міцних зв’язків і їх руйнування в умовах плазмового напилення із залученням розрахунково-експериментальних методів досліджень, отримані рішення, в загальному випадку, дозволили провести розрахунки значень енергії і сили адгезії, а також міцності зчеплення покриттів з основою. Розраховані п значення роботи адгезії Uа на основі фізичної моделі, яка враховує такі параметри напилення, як швидкість газового потоку, швидкість і розмір частинок, враховує співвідношення геометричних параметрів напилюваних частинок і мікрорельєфу поверхневих шарів основного матеріалу, їх фізико-механічні властивості. від параметрів частинок напилюваного матеріалу Представлена методика оцінки характеру руйнування та тріщиностійкості отриманих композитних матеріалів на базі розгляду енергетичного балансу системив момент виникнення тріщини. Метою досліджень в цьому напрямку є визначення коефіцієнтів тріщиностійкості К1с, інтенсивності вивільненої енергії G1с при розгляді балансу енергій у момент виникнення тріщини у різних ділянках системи основа-покриття. Шляхом введення до розрахунку критеріальних залежностей надається можливість прогнозування характеру руйнування системи на основі співвідношень коефіцієнтів тріщиностійкості К1с та деяких безрозмірних параметрів, що описують в сукупності розтріскування, відшарування, а також деформаційні процеси. Досліджені покриття в роботі показали високі значення в’язкості руйнування (G1с та К1с). Встановлено, що системи з ультрадисперсними наночастинками відзначаються підвищеною тріщиностійкістю. Наночастинки в багатофазному покритті сприяють утворенню міцних когезійних і адгезійних зв’язків як у самому покритті, так і в міжфазній області.