Оптимізація експлуатаційних характеристик засобів залізничного транспорту за рахунок впровадження нанокомпозиційних матеріалів на основі діоксиду цирконію

Abstract

Ефективність та безпека експлуатації засобів залізничного транспорту критично залежать від надійності ключових функціональних вузлів, які піддаються інтенсивному фрикційному зносу, високим термічним і динамічним навантаженням. До таких елементів належать деталі гальмівних систем, елементи тертя у візках та інші вузли, що зазнають значних впливів. Оскільки традиційні конструкційні матеріали мають обмежений ресурс роботи в таких умовах, впровадження інноваційних рішень у рейковий рухомий склад вважається пріоритетом. Так, перспективним є використання наноструктурованої кераміки на основі діоксиду цирконію, частково стабілізованого оксидом ітрію. Високі експлуатаційні властивості діоксиду цирконію пов’язані з унікальним механізмом трансформаційного зміцнення – фазового перетворення, що ініціюється напруженнями навколо вершини тріщини та забезпечує високу тріщиностійкість. Цей механізм є критично важливим для компонентів, що працюють в умовах циклічних і динамічних навантажень.