Создание физических основ управления технологическими процессами изготовления армированных жаропрочных металлокерамических материалов полифункционального применения

Созданы физические основы управления процессами изготовления износостойких высокотемпературных металлокерамических и керамических материалов усиленных монокристаллическими волокнами из сверхтвердых тугоплавких соединений при скоростном спекании, направленной кристаллизации расплавов эвтектических сплавов квазибинарних систем (LaB6-MeB2, B4C-MeB2, WC-W2C, Ti-TiB2) и последующей термообработки.
Установлены механизмы зарождения, роста с расплавов и формирования волокнистой микроструктуры кристаллов эвтектических квазибинарних сплавов. Впервые доказано, что термодинамический фактор, поверхностная энергия грани кристалла матричной фазы, преимущественно определяет количество зародышей, количество и размеры волокон при скоростях кристаллизации меньших 5 мм/мин. Тогда как кинетический - скорость роста, увеличивает количество и уменьшает диаметр волокнистой составляющей во всем исследованном интервале. Установлено, что изменение скорости охлаждения расплава эвтектического сплава от 102 до 106 град./с меняет скорость кристаллизации на три порядка и уменьшает диаметр волокон на порядок. Создан новый класс армированных металлокерамических материалов, способных работать в условиях высоких, более 1400 °С, температур и динамических нагрузок, интенсивного абразивного износа (детали оборудования сверхглубоких до 13 км скважин), высоких давлений и скоростей скольжения (10000 об/мин.), как сплавы для металлообрабатывающего инструмента и брони с высокими удельными характеристиками прочности и твердости.