Фізичні основи створення каркасних металокерамічних композитів із субмікронним зерном для забезпечення екстремально високих балістичних характеристик

На підставі результатів досліджень із застосуванням комплексу сучасних методів фізичного матеріалознавства вперше розвинуті наукові уявлення щодо закономірностей формування структури, фазового складу та фізико-механічних властивостей каркасних металокерамічних композитів на основі карбіду вольфраму з багатокомпонентною зв’язкою з високоентропійного сплаву (ВЕС) під час швидкісного електронно-променевого та індукційного спікання, які будуть відігравати важливу роль у поглибленні уявлень щодо процесів формування структури в дисперсних гетерогенних системах.

Встановлено закономірності впливу вмісту ВЕС зв’язки, часу змішування порошкової суміші вихідних компонентів, технологічних параметрів спікання на ущільнення, формування структури, фазового складу, розміру зерен WC та фізико-механічних властивостей каркасних металокерамічних композитів балістичного призначення, отриманих з порошків WC та ВЕС в умовах високошвидкісного електронно-променевого та індукційного нагрівання. Вперше з’ясовано закономірності процесу термодинамічної, кінетичної, хімічної взаємодії між матеріалом каркасу (WC) та матричної фази (ВЕС) об’ємно армованого композиту та її вплив на структуру та властивості каркасних металокерамічних композиційних матеріалів та встановлено коефіцієнт термічного розширення та теплопровідність каркасних металокерамічних композитів WC–ВЕС.
Науково обґрунтовані основи керування фазовим складом, структурою, рівнем характеристик міцності порошкових композиційних сплавів WC–ВЕС за рахунок оптимізації їх складу, способу та технологічних параметрів їх консолідації. Це дозволяє розвинути концептуально нові підходи щодо створення високоміцних композитів. Обґрунтовані умови отримання високоміцних станів каркасних металокерамічних композитів WC– ВЕС, суттєво розвинуті фізичні основи їх міцності та закладені науково-технічні підвалини для вдосконалення існуючих технологічних варіантів та розробки нових підходів до виготовлення конкурентоспроможних на світовому рівні високоякісних твердих сплавів на основі карбіду вольфраму з ВЕС зв’язкою на заміну традиційної кобальтової для роботи в умовах динамічних ударних навантажень (зокрема проникнення кулі). Вперше в світовій практиці експериментально обґрунтована можливість консолідації сплавів WC–ВЕС в умовах високошвидкісного нагрівання.