Институт № 2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки»

Кафедра 205

Руководитель: профессор, д.т.н. Леонид Николаевич Лесневский , тел. +7 (499) 158-43-81.

     Лаборатория специализируется на решение проблем повышения ресурса и надежности ответственных и высоконагруженных деталей авиационно-космических двигателей и энергоустановок за счет нанесения функциональных покрытий с использованием современных плазменных методов:

        - Атмосферное плазменное напыление;

        - Магнетронное осаждение;

        - Микродуговое оксидирование. 


 Наши Заказчики: РКК "Энергия", ТМКБ "Союз" ММП им. В.В. Чернышева ОКБ им. А. Люльки НПО "Энергомаш" ЦИАМ им. П.И. Баранова SNECMA, Франция SEP, Франция Aerospatiale, Франция Ford Motor Co, США VENTURE, США

Сотрудничество: Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН ИПЯТ НИЯУ МИФИ ТермалСпрейТек, Москва Сэлфордский 
 
Основными направлениями подготовки специалистов, исследований и разработок в лаборатории являются: 
  • покрытия типа "твердая смазка дляиспользования в вакууме, при высоких и низких температурах наназемных энергоустановках, космических двигателях (современные плазменные установки). Заинтересованные организации и фирмы: АОО РКК "Энергия", НПО "Энергомаш", ЦИАМ, SNECMA и SEP, Франция;
  • износо- и коррозионностойкие покрытия различного применения, полученные методом магнетронного распыления и микродугового оксидирования (с управлением и обработкой результатов с использованием компьютера). В рамках Федеральной программы "Развитие авиационного, космического и наземного транспорта", фирм "VENTURE" и "Ford Motor Co", США, SNECMA, Франция, Сэлфордского университета, Англия;
  • теплозащитные и термобарьерные плазменные покрытия космических самолетов и двигателей. По заказу ТМКБ "Союз", "Аэроспасиаль", Франция, в рамках Федеральной программы "Управляемый термоядерный синтез и плазменные процессы";
  • конечно-элементный анализ и расчеты напряженно-деформированного состояния деталей с покрытиями (компьютерное моделирование). В рамках Межвузовской программы "Конверсия и высокие технологии" и по заказам фирм "VENTURE" и "Ford Motor Co", США, SNECMA, Франция;
  • математическое моделирование рабочих процессов в современных плазменных технологических установках. По Межвузовским программам "Взаимодействие атомных частиц с поверхностью" и "Новые методы и технологии" и по заказу фирмы VENTURE, США.
 
 Микродуговое оксидирование

Технология: Воздействие разрядов на поверхность обрабатываемой детали, помещенной в электролит, при приложении к ней напряжения величиной в несколько сотен вольт, ведет к образованию композиционного керамического покрытия, обладающего высокой износостойкостью, эрозионной и коррозионной стойкостью, а также диэлектрической прочностью. Технологический процесс является относительно дешевым и экологически безопасным в особенности по сравнению с методом анодирования. 

Материалы: Алюминиевые, титановые, магниевые, циркониевые, ниобиевые и др. сплавы «вентильных» металлов. 

Свойства покрытий:

        HV200 > 20ГПа;

        Адгезия - 650кг/см2;

        1000 ч в условиях солевого тумана;

        Эрозионная стойкость - 3,54г/мсм (для анодных пленок – 7,2г/мсм);

        Сопротивление к абразивному износу (по Таберу) - 7,0;

        Диэлектрическая прочность – 2,5 кВ. 






 Атмосферное плазменное напыление

Технология: Широко распространённый метод APS применяется для получения большого количества типов защитных покрытий:

        Твердые смазочные;

        Термобарьерные покрытия;

        Теплозащитные покрытия и др. Метод обладает высокой производительностью, возможностью создания композитных градиентных толстослойных покрытий различного состава. 

Оборудование: Лаборатория обладает уникальных опытом и оборудованием для плазменного напыления фирмы Plasma-Technik AG с питателями порошка фирмы Plasmodyne. 

  




    Магнетронное осаждение

     Технология: Тлеющий разряд в скрещенных магнитных полях создает условия бомбардировки атомами рабочего газа (аргон) мишени изготавливаемой из материала, который необходимо нанести на подложку. Отличительной особенностью технологии является низкая температура процесса формирования покрытия, отсутствие капельной фазы, возможность формирования композитных покрытий, столбчатая структура покрытий с высоким сопротивлением к износу.





 Исследование свойств покрытий

Испытания: Важнейшим этапом разработки покрытий является определение эксплуатационных характеристик. Лаборатория обладает рядом уникальных стендов:

               Универсальная возвратно-поступательная машина трения с возможностью нагрева контакта до 600оС;

               Машина трения для исследования фреттинг-износа с возможностью исследования сверхмалых амплитуд перемещения (<1мкм);

               Машина трения для исследования износа по схеме pin-on-disk (стандарт ASTM);

               Установка исследования абразивного износа по Таберу;

               Установка исследования эрозионного износа;

               Установка исследования пробойного напряжения. 

Вспомогательное оборудование:

               Металлографическое оборудование (отрезная машина, шлифовально-полировальная машина, вибрационно-полировальная машина фирм Struers и Buhler)

               Оптическая микроскопия (МБС-9, Метам РВ-21, измерительные микроскопы);

               Профилограф-профилометр Mitutoyo SJ-210;

               Микротвердомер ПМТ-3;

               Твердомеры Роквелл и Супер Роквелл;

               Весы.