автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Технология получения керамических изделий и металло-керамических узлов методом изостатического формования

РГб од

- з янв гзсО

На правах рукописи

Для служебного пользования Экз..ЧЬ«&

КОНДРАТЮК Алексей Алексеевич

Технология получения керамических изделий и металло-керамических узлов методом изостатического формования

05.17.11 - Технология керамических, силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-2000

Работа выполнена в Томском политехническом университете и Томском Государственном архитектурно-строительном университете

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент кандидат технических наук, доцент

Романов Б.П. Смирнов С.В.

Погребенков В.М. Отмахов В.И.

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики при Томском Государственном университете

Защита состоится 24 октября 2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К 063.80.11 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук при Томском политехническом университете по адресу: 634034, г. Томск, пр. Ленина, 30, корп. 2, ауд. 117.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан_18.09.2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук.

Петровская Т.С.

А йог, п 4- /п£ О

Актуальность работы. Улучшение качества металло-керамических узлов для изделий электронной техники при их микроминиатюризации является в настоящее время одной из актуальнейших задач, стоящих перед промышленностью. Это обуславливает в последнее время большой интерес исследователей к использованию нетрадиционных технологических процессов.

К таким процессам можно отнести метод холодного изостатиче-ского формования, что обусловлено, во-первых, своеобразием изо-статического формования как технологического процесса, определяющего уникальность структуры и свойств получаемых изделий и требующего всестороннего анализа как при формовании изделий из керамических и стеклообразных материалов различной структуры, так и при изготовлении металло-керамических узлов; во-вторых значительным потенциалом, которым обладает метод изостатиче-ского формования как технологический подход, обеспечивающий возможность получения целого ряда материалов и изделий с уникальными комплексами свойств.

Работы, положенные в основу диссертации, выполнялись в рамках госбюджетных тем: Республиканской программой на 1987-99 г. г. «Разработка и внедрение технологических процессов порошковой металлургии и нанесение защитных покрытий» (шифр 01.01.02, п.01.02.02), комплексной программой «Сибирь» (проблема «Новые материалы и технологии»).

Целью работы явилось установление основных закономерностей процессов получения керамических изделий и металлокерами-ческих узлов методом гидростатического формования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- разработать оборудование и установки для осуществления технологических процессов холодного изостатического формования керамических изделий и металло-керамических узлов;

- исследованить влияние технологических параметров изостатического формования и условий спекания магнезиально-силикатных материалов, порошков меди, псевдосплавов, полых керамических и силикатных микросфер на свойства материалов и изделий;

- исследовать влияние условий формования и спекания на тепло-физические свойства алмазно-медных теплоотводов;

- разработать рекомендации для промышленного использования результатов исследований и проведение опытно-промышленной апробации разработанных составов в промышленности электронной техники;

Научная новизна. 1. Впервые метод изостатического формования применен для получения миниатюрных изделий и металлокерамических узлов

на основе магнезиально-силикатных диэлектриков и алмаз-

но-медных теплоотводов для изделий электронной техники, не имеющих аналогов.

2. Экспериментально выявлены закономерности влияния технологических параметров формования на параметры тонкой структуры кристаллов и внутренние микронапряжения 1-го и 2-го рода магнезиально-силикатных материалов и меди, заключающиеся в изменении размеров кристаллитов и перераспределении микронапряжений между зернами поликристаллов и внутри зерен; показана их взаимосвязь с механическими свойствами и микроструктурой.

3. На основе созданных технологических процессов изостатическо-го формования и оборудования разработаны процессы получения медно-молибденовых псевдосплавов с заданными свойствами, керамики на 2Ю2 (УДП-ЧСДЦ), электро-теплоизоляционных материалов на основе полых алюмосиликатных микросфер. Практическая ценность работы. Созданы способы изготовления миниатюрных деталей из магнезиально-силикатных диэлектриков и алмазно-медных теплоотводов для корпусов приборов методом изостатического формования, внедренные в ФГУП НИИПП (г.Томск).

Разработаны технологии получения конструкционных керамических материалов на основе УДП Zr02, электро-теплоизоляционных материалов на основе полых алюмосиликатных микросфер, сплав МД-50 внедрен в производство на предприятии п/я А-3262, при этом получен годовой экономический эффект 100,0 тыс. руб. (в ценах 1989 г.).

Разработаны и внедрены в производство установки гидростатического прессования (УИП-3) в Институте проблем материаловедения НАН Украины (г.Киев) и на предприятии п/я М-5204, годовой экономический эффект 28,0 тыс. руб. (в ценах 1989 г.); установка трехосного прессования внедрена на Юргинском машиностроительном заводе.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования специфики изготовления магнезиально-силикатных диэлектриков (стеатитовый ситалл и форстеритовая керамика), изделий и узлов на основе порошков меди, УДП оксидов и полых алюмосиликатных микросфер методом изостатического формования.

2. Экспериментально выявленные закономерности влияния технологических параметров формования на теплофизические свойства алмазно-медных теплоотводов.

3. Разработанные и внедренные в практику оборудование и установки для осуществления исследований и технологических процессов холодного изостатического формования керамических изделий и металло-керамических узлов.

4. Промышленное использование результатов исследований разработанных составов, технологий и оборудования в электронной технике.

Апробация работы. Результаты исследований по диссертационной теме докладывались и обсуждались на: 19 Международных, Всесоюзных, Всероссийских, Региональных конференциях: Международной научно-технической конфенции «Физико-химия и технология оксидно-силикатных материалов» (Екатеринбург, 2000); третьем и четвертом Российско-Корейском Международном симпозиуме (Новосибирск, 1999; Ульсан, 2000); 10-й Междунар. конф. по радиационной физике и химии неорганических материалов (РФХ-10) (Томск, 1999); Международной конференции «Датчик-95» (Барнаул, 1995); международной конференции «Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий» (Волгоград, 1997); Международном семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Томск, 1999); конференции, посвященной 100-летию строительного образования в Сибири (Томск, 1999); Всероссийской конференции «Решетневские чтения» (Красноярск, 1998); 16-й Российской школе по проблемам проектирования неоднородных конструкций (Миас, 1997); Региональной ГТК «Комплексная механизация и автоматизация в машиностроении» (Кемерово, 1988); 3-й и 5-й Региональных НТК «Молодые ученые и специалисты - ускорению НТП» (Томск, 1980, 1986); Всесоюзном семинаре «Теория и практика порошковой металлургии, электрофизические технологии в порошковой металлургии» (Челябинск, 1982); Всесоюзном семинаре «Прогрессивные технологические процессы нанесения порошковых защитных покрытий» (Челябинск, 1983); Всесоюзном семинаре «Практика разработки и внедрения новых прогрессивных методов порошковой металлургии и нанесения покрытий» (Челябинск, 1986); Всесоюзной конференции «Применение порошковых, композиционных материалов и покрытий в машиностроении» (Пермь, 1985).

Публикации. По материалам диссертации опубликована 41 работа.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов по работе, списка использованной литературы из 174 наименований и приложения. Работа изложена на 191 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и 43 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи, которые необходимо решить для достижения поставленных целей, обоснованы научная

новизна и практическая значимость работы, изложены основные результаты, выносмые на защиту.

В первой главе приводится аналитический обзор литературных данных, касающихся сведений о диэлектрических материалах, изделиях, металло-керамических узлах и материалах теплоотводов для корпусов электронных приборов, даны краткие сведения о технологии их получения.

Кроме того рассмотрены способы формования порошковых материалов и изделий, особое внимание уделено методу изостатиче-ского формования. Проанализированы способы и возможности повышения эффективности использования керамики и металло-керамических узлов для электронных приборов путем применения метода изостатического формования.

С учетом литературных данных по применению и возможностям метода изостатического формования керамических изделий определена цель и задачи исследований.

Во второй главе работы приведены сведения о свойствах применяемых порошков магнезиально-силикатных стекол и керамик, порошков металлов, монокристаллов алмазов и вспомогательных материалов.

Приведены методики исследований структурных и физико-механических свойств изделий, тепло-физических параметров, текстуры и коэффициента упаковки отформованных и спеченных образцов, методы определения механических свойств материалов и изделий (в том числе оригинальные методики, разработанные автором, иссле-дования деформативных и прочностных свойств спеченных изделий с помощью комплекса датчиков).

Рис.1. Эскиз установки УИП-3: 1 - камера высокого давления; 2 - байонетный затвор; 3 - нижняя и верхняя плиты; '4 - штуцер подвода высокого давления

В данной главе приведены результаты по разработкам установок изостатического и трехосного прессования: УИП-3 (рис.1), УВД-7 и др.

Также рассмотрены вопросы измерения механических деформаций пористых спеченных материалов при малых деформациях.

Исследована взаимосвязь между твердостью, пористостью и деформа-

циями порошковых спеченных материалов при пластическом деформировании (рис. 2), которая позволяет оценивать их пористость и деформацию.

Рис.2. Диаграмма взаимосвязи напряжение (ад - твердость (НВ) -

деформация (е.)

В третьей главе проведены исследования и разработана технология получения миниатюрных втулок из магнезиально-силикатных диэлектриков.

Исследования влияния способа формования па процессы кристаллизации структуры проведены методами ДТА, электронной микроскопии и рентгенографии.

Исследования влияния способа холодного изостатического прессования (ХИП) на кристаллизацию стеатитового ситалла, спекание ситалла и керамики ЛФ-2, на свойства отформованных и спеченных изделий показали, что изделия полученные методом ХИП после формования и спекания имеют более благоприятную структуру и механические свойства (табл. 1); это объясняется изменением напряженного состояния в кристаллах, когда в изделиях после ХИП возрастают микронапряжения 2-го рода и существенно уменьшаются напряжения 1-го рода (табл. 2), кроме того при ХИП уменьшается размер кристаллитов.

Таблица 1

Свойства втулок, отформованных разными способами

№ Способ формования Предел прочности о, Мпа Коэффициент вариации прочности, % Коэффициент трещииостой-кости

При изгибе При растяжении При изгибе При растяжении к1с, МН/мзя

Стеатитовый ситалл К-14

2 1 3 1 4 | 5 | б | 7

1. Шликер-ное литье под давлением 210 89,6 6,5 12,6 1,6

2. Изостати- ческое формование 240 101,2 12,5 11,5 2,2

Форстеритовая керамика ЛФ-2

3. Шликер-ное литье под давлением 170 57,3 18,1 16,0 1,46

4. Изостати- ческое формование 185 72,4 14,0 12,8 1,5

Таблица 2

Параметры тонкой структуры и микронапряжений в магнезиально-

силикатных материалах, полученных разными способами

№ Наименование образца и способ формовки Деформация зерен, Ad/d Оь МПа Doxp Относительная деформация, Оп, МПа

1. Порошок ситаллаК-14 0 0,00021 46

2. Шайбы-заготовки из К-14 (литье) 0,0082 1810 0 0,0002 44

3. Втулки из К-14 (литье) 0,0055 1210 813 0,0008 176

4. Порошок из шайб К-14 (ХИП) 0,00209 460 0 0,0016 350

5. Диск из К-14 (ХИП) 0,0056 1225 340 0,00097 210

6. Шайбы-заготовки из К-14 (ХИП) 0,0021 460 670 0,0007 154

7. Диск из К-14 (литье) 0,008 1800 800 0,0025 550

8. Порошок керамики ЛФ-2 0 0,0015 315

9. Шайбы-заготовки из ЛФ-2 (литье) 0,0053 106 0 0,0058 1160

10 Шайбы-заготовки из ЛФ-2 (ХИП) 0,0053 106 670 0,0046 966

Выявленные закономерности позволили рекомендовать метод ХИП для формования заготовок при изготовлении втулок по технологии часовых камней из магнезиально-сшшкатных диэлектриков.

Приведена технологическая схема процесса изостатического формования изделий из магнезиально-сюшкатных материалов и описан процесс изготовления миниатюрных втулок по технологии часовых камней, включающий операции обработки шайб, их лазерного сверления и механической обработки до требуемого размера. Втулки, полученные по предлагаемой технологии имеют более высокие эксплуатационные свойства, в сравнении с отформованными шликерным литьем под давлением: более точные геометрические размеры и более высокую прочность, удовлетворительную электрическую емкость.

Поливиниловый Вода

спирт

~т~ I

Нагрев на водяной бане до 80 - 90 °С

Охлаждение до Т= 30-35 "С Ф

Глицерин

I

Приготовление гидро-органической связки на водяной бане Т= 85 °С

г

Порошок материала

Прокаливание в электро печи Т- 850 ± 50 °С

Разрыхление порошка в шаровой мельнице (М:Ш~ 1:1) 1=\ ч

Процеживание через сито с сеткой 025

I I

Приготовление пресс-порошка в шаровой мельнице С5% связки■ М:Ш=]:1)

Уплотнение пресс-порошка в брикеты 80 МПа)

Измельчение брикетов в шаровой мельнице

Протирание порошка через сито

Прессование 250 Мпа

Ч'

Отжиг

Рис. 3. Технологическая схема изготовления деталей из магнезиально-силикатных материалов методо из остатического формования

Таблица 3

Свойства миниатюрных втулок, полученных по технологии часовых камней (ТЧК) из магнезиально-силикагных материалов спресованных _методом изостатического формования_

№ Элек- Ораст, МПа

Мате- Размер заго- Размер втулки, мм тричес- (в скобках

риал товки, мм кая литье под

ем- давлением)

■ кость,

пФ

1. ЛФ-2 1,2 0,7 0,8 0,4 0,33 0,050 176(144)

2. ЛФ-2 1,0 0,7 0,6 0,32 0,32 0,040 197(152)

3. ЛФ-2 1,7 1,1 1,2 0,75 0,55 0,071 131 (110)

4. К-14 1,2 0,7 0,8 0,4 0,35 0,059 252 (187)

5. К-14 1,0 0,7 0,6 0,32 0,32 0,049 209 (169)

6. К-14 1,7 1,0 1,2 0,75 0,55 0,073 157 (122)

Четвертая глава посвящена получению алмазно-медных тепло-отводов методом гидростатического формования. Исследована возможность запрессовки монокристаллов алмазов в медный корпус методом изостатического формования.

Установлена зависимость величины контактной прочности спеченной меди от ее пористости, которая близка к линейной:

ок=<Ук°(1-0,0217П),

(1)

где: а° = 23 МПа - условное контактное напряжение при разрушении радиальным сжатием втулок данных геометрических размеров и материала при отсутствии пористости.

В табл. 4 приведены результаты рентгеновских исследований порошков меди, прессовок и алмазно-медного теплоотвода.

Параметры тонкой структуры и микронапряжений

Таблица 4

№ Наименование образца ДсМ С[, МПа ■^окр е Он, МПа

1. Отожженная пластина 833 0,00126 164

2. Порошок ПМС-1 0,0011 143 0 0,0003 40

3. Порошок ПМСН 0,00083 108 0 0,0022 286

4. Спеченная медь(ХИП) 0,0013 169 800 0,0014 182

5. Спеченная медь (3-х осное прессование) 0 0 550 0,0008 104

6. Алмазно-медный теп-лоотвод 0,0011 143 606 0,009 1170

Результаты исследований (табл. 4) указывают на то, что при за-формовывании с последующим запеканием алмазов в медь, в ней при умеренных размерах кристаллитов (Оакр= 606 А0) возникают максимальные напряжения 2-го рода (<Т2 = 1170 МПа), что доказывает участие в макродеформации в условиях ХИП со стесненным участком (алмазом) разномасштабных элементов кристаллической структуры меди.

Проведены исследования полученных алмазно-медных теплоот-водов (табл. 5).

Таблица 5

Эффективная теплопроводность Вт/м К и эффективное тепловое сопротивление К/Вт алмазно-медных теплоотводов из синтетического алмаза

Км

1139 365 629 241

КэАЗ Кэ<Ь4

4,1 И,1 8,7 17,0

Здесь ИЭф1 - без металлизации, К,ф2 - без металлизации в медной таблетке, - с металлизацией, К;,ф4 — с металлизацией в медной таблетке.

Дана технология получения алмазно-медных теплоотводов. Технологический процесс изготовления алмазно-медного тепло- -отвода методом ХИП включает в себя следующие основные операции:

1. подготовка порошка меди (сушка, восстановление, просеивание);

2. подготовка монокристалла алмаза (согласно ТУ 88 УССР ИСМ 906-83);

3. фиксация алмаза в верхней крышке полужесткой полиуретановой формы;

4. заполнение формы порошком меди и формование в гидростате под давлением до 640 Мпа;

5. расформовка и осмотр изделия;

6. спекание в вакууме при температуре 850 °С;

7. металлизация в магнетроне поверхности сборки; тегоюотводы металлизируют в следующей последовательности: 1) химическая

обработка, включающая предварительную очистку, финишную очистку; 2) магнетронная металлизация методом распыления хрома и никеля, иногда других металлов (Технологическая инструкция разработана в ИСМ АН УССР г. Киев, б/н от 24.03.1987 г.).

В пятой главе приведены результаты по применению втулок из магнезиально-силикатных материалов в миниатюрных металло-керамических узлах. Совместно с НИИПП разработана технология получения втулок из магнезиально-силикатных материалов по технологии часовых камней из заготовок, полученных методом ХИЛ, исследованы их микроструктура, свойства металлизации и прочность. Показаны преимущества предложенной технологии перед традиционной шликерно-обжиговой, связанные с повышением выхода годных изделий на 30% с улучшенными свойствами. Получены в сборе металло-керамические корпуса на основе алмазно-медных теплоотводов с диэлектрическими втулками для диодов Гана. Изменение теплофизических свойств теплоотводов в корпусе после годичного хранения показано в табл. 6.

Таблица 6

Изменение теплового сопротивления медных корпусов с теплоотводами из монокристаллов природного и _синтетического алмазов с металлизацией_

№ Тепловое сопротивление, Вт'К

Исходное После хранения 1 год

ПА*-5 22,3 16,7

ПА-10 13,4 11,3

СА" -2 12,0 10,9

СА-3 14,0 11,9

СА-6 16,4 12,5

СА-11 14,8 11,7

СА-21 12,2 9,4

СА-32 8,7 12,5

ПА - с природными монокристаллами, **С А - с синтетическими монокристаллами. Для создания технологических сборок на основе приборов с эффективным теплоотводами была разработана технология получения изделий из сплава медно-молибденового псевдосплава типа МД-50 методом ХИП. На рис. 4 приведены результаты обработки по программе «Polinomial Regression» полученных экспериментально теплофизических свойств сплавов (теплопроводность и усадка) при спекании от состава.

Исследования тонкой структуры и микронапряжений в псевдосплавах медь-молибден и прессовках на разных стадиях изготовления показали, что в данном случае, как и при получении алмазно-медных теплоотводов при деформации во время ХИП появляются

Влияние удельного давления прессования и состава композиции (Мо + ПМС-Н) на остаточную относительную пористоть изделия 150Г

10 20 30 40 50 Содержание Мо, %

z(x,y) = 14.4124 + -0.0902495у + 0.257516Х + -0.00106967>:у *

Рис.4

новые структурные уровни деформации: 1 - образец; 2 - зерна; 3 -фрагменты зерен (в том числе второй фазы); 4 - блоки; 5 - дислокации.

В третьем разделе данной главы проведены исследования по получению перспективных материалов на основе оксидов циркония и алюминия. Применяемые в настоящее время УД порошки данных оксидовимеют один существенный недостаток - плохую формуе-мость из-за низкой насыпной плотности. Были исследованы 5 составов композиций (гЮ2- АЬОз-УгОз), каждый из которых подготавливали и формовали тремя способами: А - формование исходного УДП статическим прессованием, В - статическое прессование УДП, обработанного обжатием ХИП с последующим помолом, С - то же самое, но формование в обоих случаях ХИП. На рис. б показаны показаны порошки 2т02 (а) - исходные, (б) после обжатия ХИП по технологии В,С.

На рис. 7 приведены характерные зависимости для композиции №5 (гг02:У203 = 97:3 мол.%). Из рисунка видно, что использование подготовленных порошков при одноосном прессовании (технология В) дает повышение относительной плотности заготовок на 8-10%, а технология С, включающая ХИП - на 18-20%. Из табл. 7 видно, что в таком же порядке улучшаются механические свойства спеченных изделий.

Содержание Мо,

Рис. 5. Зависимость эффективной теплопроводности от содержания Мо и остаточной пористости после спекания для порошка ПМС-1

В последнем разделе 5 главы исследована возможность получения электро-теплоизоляционных материалов на основе полых стеклянных микросфер алюмосиликатного состава (легкая фракция золы-уноса Ведовской ГРЭС). Получен материал на основе сфер и белой глины (табл. 8).

Из таблицы видно, что полученные материалы не уступают се-рийно-выпускаемым электроизоляционным кордиеритовым материалам.

От

но 60 си 55 те 50 ль 45 на 40 я 35 пл 30 от 25 но 20 сг 15 ь, 10 % 5 О

уГ

У

//

X

V

• Исходный состав + статическое прессов|Яве

- Обработанный состав + статическое прессование

- Обработанный состав + гидростатическое прессование

0 100 200 300 400 500 600 ст,МПа

Усилие прессования

Рис.7. Диаграмма прессования порошковой композиции № 5

Таблица 7

Механические свойства керамики полученной статическим и гидроста-

№ Механические свойства

смеси Микротвердость, ГПа Трещинностойкость, МПам03 Предел прочности при изгибе, МПа

Технологии Технологии Технологии

1. 19 21 22 2,0 2,8 3,2 210 300 320

2. 19 20 21 2,5 5,0 5,8 250 450 500

3. 21 21 21 4,5 5,8 6,0 260 420 460

4. 20 21 21 8,0 10 12,3 410 600 680

5. 15 16 - 5,8 8,5 - 420 600 -

Таблица 8

Свойства керамических материалов_

Свойство Наименование материалов

Кордиерит Керамика на основе алюмо-силикатных микросфер (глина:зола=50:50)

К-2 К-4

1 2 3 4

Температура обжига, "С 1360 1410 950

Объемная масса, г/см3 2,25 2,2 0,9

Открытая пористость, % 6 И 20

Закрытая пористость, % 5 13 34

Полная пористость, % И 24 54

Термостойкость, уменьшение прочности после 10 термоциклов (20-500 °С, воздух-воздух), % 25% 30% 30%

Удельное объемное электросопротивле ние, р„ Ом см 81012 210" 1,ЗТ012

Диэлектрическая проницаемость е при /"= 1 кГц 6,1 6,2 6,3

Коэффициент теплопроводности, X, Вт/м К ' 0,4 0,35 0,27

Полученные результаты показали, что при компактировании данного материала методом ХИП при относительно низких давлениях возникает пено-поровая структура, при-увеличении давления ХИП до 120МПа структура становится поро-пеновой, а дальнейшее увеличение давления ХИП свыше 310 МПа выравнивает текстурные параметры и материал из ячеистого практических переходит в компактный. При одноосном формовании возможности регулирования пено-поровыми соотношениями ячеистого материала ниже.

Полученные результаты показывают возможность управлять текстурой ячеистых материалов с помощью контролируемого процесса компактирования, а, соответственно, и основными свойствами этих материалов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны методики и оборудование для исследований механических деформаций порошковых спеченных материалов при сложном напряженном состоянии для реализации процессов ХИП: чистого гидростатического прессования (0Х = 0У = ст2), трехосного формования (сх = ау ^ аг) порошков и композиций; получены зависимости между твердостью, пористостью и деформациями порошковых спеченных материалов и композиций.

2. Исследования влияния способа ХИП на кристаллизацию стеатитового ситалла, спекание ситалла и керамики ЛФ-2, на свойства отформованных и спеченных изделий показали, что изделия получе-ные методом ХИП после формования и спекания имеют более благоприятную мелкозернистую, однородную структуру и механические свойства (а, Квар); это объясняется изменением напряженного состояния в кристаллах, когда в изделиях после ХИП возрастают микронапряжения 2-го рода и существенно уменьшаются напряжения 1-го рода; выявленные закономерности позволили рекомендовать метод ХИП для формования заготовок при изготовлении втулок по технологии часовых камней из магнезиально-силикатных диэлектриков; разработана технология получения втулок для корпусов приборов с более высокими эксплуатационными свойствами, чем при получении методом шликерного литья под давлением.

3. Установлено, что при заформовывании с последующим запеканием алмазов в медь, в ней при умеренных размерах кристаллитов (Оокр = 606 А0) возникают максимальные напряжения 2-го рода (Оц = 1170 Мпа), что доказывает участие в макродеформации меди в условиях ХИП со стесненным участком (алмазом): зерен, их конгломератов, субзерен, ячеек дислокационной структуры.

4. Впервые разработана технология получения алмазно-медных те-плоотводов для металло-керамических корпусов методом холодного изостатического формования, величина теплового сопротивления которых не более 15 Вт'К, среднее значение 8,3 Вт"1 К.

5. Получены математические модели взаимосвязи технологических параметров прессовавния, спекания, усадки-разрыхления и состава на теплофизические свойства медно-молибденовых псевдосплавов, используемых в производстве сборок металло-керамических узлов.

6. Разработана технология подготовки УДП порошков 2Ю2 и ЧСДЦ предварительной обработкой (обжатием) в гидростате, приводящая к разрушению микросфер и, как результат, к дальнейшему улучшению прессуемости порошков и свойств получаемых материалов.

7. Исследования по получению элетро- теплоизоляционных материалов на основе полых стеклянных алюмосиликатных микросфер методом ХИП показали возможность управлять текстурой ячеистых материалов с помощью контролируемого процесса компактирова-ния, а, соответственно, и основными свойствами этих материалов:

при компактировании методом ХИП при относительно низких давлениях возникает пено-поровая структура, при увеличении давления ХИП до 120 МПа структура становится поро-пеновой, а дальнейшее увеличение давления ХИП свыше 310 МПа выравнивает текстурные параметры и материал из ячеистого практических переходит в компактный; полученные материалы по свойствам не уступают серийным кордиеритовым изоляторам.

Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Кондратюк A.A., Романов Б.П. Холодное изостатическое прессование оксидно-силикатных материалов/ Вестник УГТУ, сер. Научные школы УПИ-УГТУ, 2000, № 1, с. 238-241.

2. Кондратюк A.A. Предварительное виброуплотнение порошковых материалов перед прессованием / XVI Российск. школа по проблемам проектирования неоднородных конструкций// Тез. докл. - Миасс, 1997, с. 36.

3. Романов Б.П. Кондратюк A.A., Смирнов C.B. Влияние способа формования на свойства изделий из магнезиально-силикатной керамики/ Решетневские чтения// Мат. Всерос. НТК. Красноярск: Изд. CAA, вып.2, 1998, с. 62-63.

4. Кондратюк A.A., Едигарев В.А., Сембинова К.К. Влияние технологических факторов на изменение линейных размеров при спекании порошковой смеси/ Всес. науч. конф. по проблемам авиации и космонавтики// Мат. докл. - М., 1987, с. 54-55.

5. Смирнов C.B., Кондратюк A.A. Получение эффективных тепло-отводов на основе монокристаллических алмазов/ XVI Российск. школа по проблемам проектирования неоднородных конструкций// Тез. докл. - Миас, 1997, с. 36.

6. Кондратюк A.A., Смирнов C.B. Получение композиционных материалов на основе меди и молибдена/ XVI Российск. школа по проблемам проектирования неоднородных конструкций// Тез. докл. - Миас, 1997, с. 38.

7. Кондратюк A.A., Хегай И.С. Автоматизация порошковых технологий в машиностроении/ Комплексная механизация и автоматизация в машиностроении// Тез. докл. Регион. НТК. Кемерово: Изд. КузПИ, 1988, с. 122-123.

8. Кондратюк A.A., Смирнов C.B. Оптимизация процесса трехосного прессования// Перспективные материалы, технологии, конструкции. Сб. трудов, вып. 3. - Красноярск: изд. CAA, 1997, с. 209-211.

9. Кондратюк A.A. Комплекс датчиков для исследования объемно-сжимаемых сред/ Датчики электрических и неэлектрических величин// Докл. 2-й Междунар. конф. (Датчик-95). Барнаул: Изд. АлГТУ, 1995, с. 13-14.

10. Кондратюк A.A. Получение электротехнических изделий методом порошковой металлургии/ Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий/ Сб. тр Междунар. конф. Волгоград: Изд. ВГТУ, 1997, с. 169-171.

11. Кондратюк A.A., Романов Б.П., Кузьменко Н.И. Холодное гидростатическое прессование керамики/ Архитектура и строительство// Создание высококачественных строительных материалов и изделий, разработка ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий в строительной индустрии. - Тез. докл., Томск: Изд. ТГАСУ, 1999, с . 82-83.

12. Кондратюк A.A., Мидуков В.З., Шипицин С.Н. Новый метод изготовления конструкционных спеченных материалов / Теория и практика порошковой металлургии, электрофизические технологии в порошковой металлургии// Тез.докл. Челябинск: УДНТП, 1984, с. 46.-ДСП.

13. Исследование твердости пористых спеченных металлов/ Соля-ник A.C., Шипицын С.Н., Кондратюк A.A. и др.// Пластическая деформация и актуальные проблемы прочности сплавов и порошковых материалов. Томск: Изд. ТФ СО АН СССР, 1982, с. 217-218.

14. Исследование теплопроводности деталей приборов, изготовленных методами порошковой металлургии/ Кондратюк A.A., Шипицин С.Н., Алеутдинов А.Д. и др.// Пластическая деформация и актуальные проблемы прочности сплавов и порошковых материалов. Томск: Изд. ТФ СО АН СССР, 1982, с. 203-204.

15. Получение изотропных спеченных конструкционных изделий методом гидростатического прессования/ Кондратюк A.A., Гав-рилин А.Н., Сологубов Г.А. и др. // Материалы 3-й региональной научно-практич. конф. «Молодые ученые и специалисты - народному хозяйству». Секция: Промышленность, техника. Томск: Изд. ТГУ, 1980," с. 67-70.

16. Кондратюк A.A., Мидуков В.З. Новый метод получения трубных заготовок методом порошковой металлургии/ Прогрессивные технологические процессы нанесения порошковых защитных покрытий. Челябинск: УДНТП, 1983, с. 14-15. -ДСП.

17. Кондратюк A.A., Шипицин С.Н., Мидуков В.З. Оптимизация процесса трехосного прессования маталлических порошков/ Практика разработки и внедрения новых прогрессивных методов порошковой металлургии и нанесения покрытий// Тез. конф. Челябинск: УДНТП, 1986, с. 25-26. - ДСП.

18. Романов Б.П., Кондратюк A.A., Кузьменко Н.И. Изготовление конструкционной керамики на основе полученного плазмохими-ческим синтезом Zr02 методом гидростатического прессования// Нетрадиционные технологии в строительстве/ Материалы Меж-

дунар. науч.-техн. семинара. 4.1, Томск: Изд. ТГАСУ, 1999, с. 110-114.

19. Кондратюк A.A., Рудь В.Д., Мидуков В.З. Методы формования крупногабаритных изделий с использованием высоких давлений/ Применение порошковых, композиционных материалов и покрытий в машиностроении. Пермь: Изд. Перм.политехн.ин-та, 1985, с. 115-116.-ДСП.

20. Мидуков В.З., Рудь В.Д., Кондратюк A.A. Влияние технологии изготовления пористых спеченных материалов на их механические характеристики/ Межвуз. сб. науч.-техн. статей «Технология машиностроения и проблемы прочности». Томск: Изд. ТПИ, 1978, с. 11-14.

21. Кондратюк A.A., Романов Б.П., Романов М.Б. Исследование тепловых полей в системе медь-алмаз/ XVI Российск. школа по проблемам проектирования неоднородных конструкций// Тез. докл. - Миасс, 1997, с. 37.

22. Кондратюк A.A., Смирнов C.B. Оптимизация процесса трехосного прессования// Перспективные материалы, технологии, конструкции. Сб. трудов, вып. 3. - Красноярск: изд. CAA, 1997, с. 209-211.

23. Romanov В.Р., Kondratyuk A.A., Romanova N., I. Influence of Compating Method on Strength and Crack Resistence of steatitive sitall/ The Therd Russijn-Korean Inter. Sympos. On Science and Tehnology. Vol.l. - Novosibirsk: STU, 1999, p. 424.

24. Kondratyuk A. A., Romanov B. P., Romanova N. O.. Isostatic moulding of hollow and compact powders, glasses and ceramics/ Procttdings of Korus 2000. The 4th Korea-Russia Inter. Sympos. On Science and Tehnology. - University of Ulsan, 2000, v. 4, p.37-39.

25. Романов Б.П., Кондратюк A.A., Романова Н.И. Исследование параметров тонкой структуры поликристаллических материалов, полученных методом холодного изостатического формования/ 2-я Междунар. конф. «Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах// Тез. докл. - Томск: Изд. ТПУ, 2000, с. 263-265.

26. Кондратюк A.A., Матренин C.B. Технология получения конструкционной оксидной керамики гидростатическим прессованием/ Механика и машиностроение // Вестник ТПУ, Томск: Изд. ТПУ, 2000, с. 20-24.

Подписано к печати 12.09.2000. Формат 60x90/16. Бумага офсетная №1. Печать RISO. Усл.печ.л. 1.16. Уч.-изд. 1.05. Тираж 100 экз. Заказ № 176. ИПФ ТПУ. Лицензия ЛТ №1 от 18.07.94. Типография ТПУ. :=J- 11 634034, Томск, прЛенина, 30.