Mehaanika ja tööstustehnika instituudi doktorant Rahul Kumar kaitseb 22. detsembril 2022 algusega kell 13:00 oma doktoritööd "Development of Solid Lubricated Composites for High-Temperature Tribological Applications" ("Tahkmäärdega komposiitide väljatöötamine kõrgtemperatuurseteks triborakendusteks"). Kaitsmine toimub Tallinna Tehnikaülikooli peamaja V õppehoone ruumis U06-216 (Ehitajate tee 5).
Mehaaniliste süsteemide tõhusus, jõudlus ja töökindlus kõrgetel temperatuuridel on sageli ohustatud kontaktis olevate tahkete pindade temperatuurist sõltuvate hõõrde- ja kulumisomadustega. Materjalide kulumisest tingitud lagunemine võib selles etapis põhjustada katastroofilisi tõrkeid ja tohutut majanduslikku kahju. Ühena paljudest kulumist mõjutavatest teguritest mõjutavad temperatuurid kulumiskäitumist suuresti, muutes materjalide mehaanilist tugevust, nakkeomadusi, oksüdatsioonikineetikat jne. Peamised sel perioodil rolli mängivad kulumismehhanismid sõltuvad suuresti muutustest mikrostruktuuris.
Tavapärane lähenemine hõõrdumise ja kulumise vähendamiseks vedelaid määrdeaineid kasutades on piiratud temperatuuridega, kuna need lagunevad kiirelt, lenduvad või nende omadused vähenevad temperatuuridel üle 300 °C, mille tulemuseks on halvenenud määrimine. Lisaks tekitab tõsist muret nende kahjulik mõju keskkonnale ja inimeste tervisele (kantserogeenid). Lisaks, on vedelmäärded sageli problemaatilised, kui tegemist on puhtusenõuetega (nt optilised või elektrit juhtivad pinnad) või keeruka paigalduskonfiguratsiooniga (nt maailmaruum, raskusjõumõju).
Tahked määrdeained on selles osas näidanud paljulubavat potentsiaali. Nende võime pakkuda määrdevõimet laias temperatuurivahemikus (kuni 1000 °C), millega kaasneb hea termiline ja keemiline stabiilsus, suurepärane mõõtmete püsivus, mis on vajalik metalli töötlemisel suure täpsusega lõppoperatsioonidel jne, on suurendanud nende nõudlust triboloogia valdkonnas.
Käesolev uuring on keskendunud uudsete tahkmäärdega komposiitide (ja pinnete) väljatöötamisele ja tootmisele koos nende mikrostruktuurse, mehaanilise ja kõrgtemperatuurse triboloogilise analüüsiga. Isemäärduvate materjalide tootmisel kasutatakse säde-plasma paagutamist, iselevi-kõrgtemperatuursünteesi, metalli lasersulatust või laserpealesulatust (pinnakatted).
Juhendajad: vanemteadur Maksim Antonov ja täisprofessor tenuuris Irina Hussainova (Tallinna Tehnikaülikool)
Oponendid:
- professor Ashish Ganvir (Turu Ülikool, Soome)
- PhD Arkadi Zikin (Oerlikon Metco, Šveits)
Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus