| Название НИОКТР |
Аддитивное производство объемных аморфных металлических сплавов для арктических и космических применений: исследование структурно-динамических свойств при высоких скоростях деформации и усталости
|
| Аннотация |
Современные технологии требуют новых материалов, способных работать в экстремальных условиях, которыми характеризуются, например, космос и Арктика. Одним из перспективных классов материалов являются объемные аморфные металлические сплавы (ОАМС), изготовленные с использованием аддитивных технологий. Однако для успешного внедрения ОАМС в высокотехнологичные отрасли необходимы глубокие исследования их механических свойств в условиях эксплуатации близких к реальным, характеризующихся сложными спектрами нагружения при различных скоростях деформации и переменными температурными режимами. Особый интерес представляют усталостная прочность и ударная стойкость этих материалов, которые определяют их надежность в реальных условиях эксплуатации. Гироидные структуры могут стать ключевым решением для создания конструкций, сочетающих минимальную массу с максимальной прочностью, что особенно важно для космических и арктических применений.
На данный момент существует значительный пробел в понимании поведения ОАМС, изготовленными методами аддитивных технологий. Это связано с ранней стадией развития данного направления производства ОАМС и соответственно недостатком комплексных экспериментальных исследований, описывающих механизмы и закономерности повреждаемости и разрушения в экстремальных условиях эксплуатации. Для решения этой проблемы требуются комплексные экспериментальные и теоретические исследования, учитывающих специфику данных материалов, а также создание образцов с контролируемыми свойствами.
Ввиду комплексности и междисциплинарной особенности данной научной проблемы решение требует объединения усилий различных исследовательских групп. Поэтому для выполнения данного проекта будет создан научный коллектив, состоящий из сотрудников Центра технологий материалов Сколковского института науки и технологий (Сколтех) и сотрудников кафедры Физических проблем материаловедения Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. Каждая из организаций привносит уникальную экспертизу, которая необходима для успешного выполнения проекта: МИФИ обладает обширным опытом в области материаловедения, а также создания аморфных металлических материалов и порошков, в том числе для аддитивного производства, а Сколтех обеспечивает передовые компетенции в области аддитивных технологий, механических испытаний различного типа и конечно-элементного моделирования.
Основными аспектами, характеризующими научную новизну проекта, являются исследования влияния микроструктуры, полученной в результате аддитивного производства, на механические свойства ОАМС, включая свойства при различных скоростях деформации (0.001-100000 1/с), усталостные свойства а также сопротивление к износу. Отдельно стоит отметить, что данные испытания буду проводиться в различных температурных режимах, включая испытания при сверхнизких температурах (минус 100 ˚С), после выдержки в жидком азоте и при повышенных температурах. Будут проведены испытания имитирующие сложные эксплуатационные условия при комбинированном воздействии циклических механических нагрузок и периодических изменений температуры. Другим основным аспектом проекта является отработка печати аморфных металлических гироидных структур различной пористости и их последующие испытания. Данные исследования будут подкреплены конечно элементным моделированием.
Полученные экспериментальные данные будут использованы для верификации и калибровки моделей, описывающих механическое поведение ОАМС. Особое внимание будет уделено анализу эффектов, таких как пластическая деформация, накопление повреждений, адиабатический нагрев и разрушению при низких температурах. Эти результаты позволят определить важные характеристики металлических стекл, полученных методами аддитивного производства и разработать рекомендации по применению ОАМС в космической и арктической технике.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
18000.0
|
| Дата начала |
2025-09-10
|
| Дата окончания |
2028-06-30
|
| Номер контракта |
25-79-10314
|
| Дата контракта |
2025-09-10
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
539.4:620.22
|
| Количество просмотров |
6
|
| Руководитель работы |
Волосков Борис Сергеевич
|
| Руководитель организации |
Романова Дарья Александровна
|
| Исполнитель |
АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-23 09:06:02 UTC, 2025-12-23 09:06:03 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
Арктика; аддитивное производство; объемные аморфные металлические сплавы (ОАМС); металлические стекла; усталостная прочность; ударная прочность; вязкость разрушения; механизмы повреждений; криогенные температуры; космос
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование; Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
30.19.57 - Прочность материалов
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
|
| Регистрационные номера |
—
|
