Особенности получения и физические свойства оксидированных прецизионных узлов космического телескопа

• Автор: Штокал, Александр Олегович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Содержание

СПИСОК ВВОДИМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, УСТОЙЧИВЫХ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИЗЛУЧЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ ГРАДИЕНТОВ
1.1. Физические процессы, наблюдаемые при работе материалов и конструкций на их основе в открытом космосе
1.2. Физико-инженерные цели создания новых изделий для космического телескопа, способов их получения и исследования
1.3. Физико-химические основы микродугового оксидирования
1.4. Перспективные способы микродугового оксидирования и устройства
для их реализации
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Исходные материалы, экспериментальная установка, электроды и режимы формирования покрытия
2.1.1. Характеристика образцов
2.1.2. Обоснование выбора химического состава электролита
2.1.3. Экспериментальная установка
2.1.4. Конструкции перемещаемых электродов
2.1.5. Расчёт расхода электролита
2.2. Особенности исследования физических свойств и структуры МДО-покрытий
2.2.1. Методика определения толщины покрытий
2.2.2. Определение химического состава покрытий
2.2.3. Физико-технические приёмы, использованные при исследовании структуры покрытий

2.2.4. Методика определения сопротивления и прочности изоляции покрытий
2.2.5. Техника определения газовыделения покрытий
2.2.6. Устройство и методика определения теплопроводности образцов
2.2.7. Получение, обработка и диагностика экспериментальных образцов.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ В
ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОПА
Т-170М
3.1. Исследование МДО-покрытия в качестве изоляционного слоя нагревателя
3.1.1. Химический анализ МДО-покрытий на алюминиевом сплаве

3.1.2. Определение пористости МДО-покрытий алюминиевого сплава

3.1.3. Определение сопротивления изоляции и прочности изоляции МДО-покрытий алюминиевого сплава АМгб
3.1.4. Газовыделение алюминиевого сплава АМгб с МДО-покрытием
3.2. Создание элемента теплоразвязки с МДО-покрытием
3.2.1. Определение пористости МДО-покрытий на циркониевом сплаве

3.2.2. Определение теплопроводности МДО-покрытия на циркониевом сплаве
3.2.3. Газовыделение циркониевого сплава 702 с МДО-покрытием
3.3. Протяжённые элементы конструкции телескопа с МДО-покрытия ми
3.3.1. Влияние МДО-покрытия алюминиевого сплава АМгб на коэффициент линейного теплового расширения
3.3.2. Определение степени влияния МДО-покрытия на жёсткость и прочность протяжённого элемента конструкции телескопа

3.3.3. Испытание протяжённых элементов конструкции в условиях,
моделирующих изменение температуры в открытом космосе
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СПОСОБОВ ФОРМИРОВАНИЯ МДО-ПОКРЫТИЙ НА
КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЯХ
4.1. Влияние режимов формирования МДО-покрытия и конструктивных особенностей перемещаемых электродов на толщину и качество полученного слоя
4.2. Рациональные способы обработки микродуговым оксидированием различных поверхностей крупногабаритных деталей
4.2.1. Формирование МДО-покрытий с использованием перемещаемого электрода
4.2.2. Формирование МДО-покрытий с использованием стационарного электрода
4.2.3. Формирование МДО-покрытий с конструктивным оформлением локальной ванны
4.2.4. Преимущества и недостатки рассмотренных способов обработки

Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис. 1.10.
Динамика развития микроразрядов
При микродуговом оксидировании разряд, помимо плазмохимического синтеза в каналах пор, оказывает весьма существенное тепловое и гидродинамическое воздействие на электролитный электрод, образующийся оксидный слой МДО-покрытия и на металл основы. Плазмохимическое воздействие разряда в процессе микродугового оксидирования выражается в формировании нестабильных ионов, радикалов, возбуждённых молекул и повышении колебательной температуры. Это всё приводит к «размораживанию» лимитирующих стадий в последовательности химических реакций и к росту констант данных реакций. При этом осуществляется синтез разных оксидов и их соединений на металлах в алюминат-ных, силикатных, вольфраматных и других растворах. Также свою роль играет и гидродинамическое воздействие, являющееся результатом кавитации из-за резкого увеличения температуры и давления внутри микропор при возникновении в них разряда (такие явления могут приводить к растрескиванию МДО-покрытия).
Однако наиболее значительным является тепловое воздействие - термолиз химических соединений, рост степени гидролиза составляющих электролита с возможностью последующей термической дегидратации его продуктов, а также оплавление и переплав материала МДО-покрытия и металла основы, перераспределение состава элементов, фазообразование (формирование шпинелей, алюмосиликатов и так далее из окислов металла и элементов электролита, а также полиморфные фазовые превращения) и изменение структуры (рекристаллизация, фазовая перекристаллизация и так далее). Тепловое воздействие на электролитный