Перспективы использования наноразмерных порошков для получения модифицирующих лигатур

Abstract

Научный и практический интерес представляет применение наноматериалов для модифицирования структуры металлов и их сплавов с целью получения более высоких физико-механических свойств изделий. Анализ показывает, что для достижения максимального эффекта применения наночастиц актуальным является вопрос эффективного ввода таких соединений в состав лигатуры. Цель настоящей работы – исследование особенностей структуры исходных наночастиц соединений титана, бора и иттрия, углеродных трубок, а также разработка методики получения лигатур, содержащих наночастицы. Исследования фазового состава нанопорошков на основе соединений титана, бора и иттрия показали, что основу данных нанопорошков составляют соединения активных элементов в виде карбида бора, карбида титана, нитрида титана, оксида иттрия. Частицы порошков образованы первичными структурными элементами, имеющими преимущественно пластинчатое строение (карбиды титана и бора) и содержат равноосные включения размером около 50–200 нм. Химический состав синтезированных образцов однороден и содержит 98,0–99,5 % основного вещества. Результаты перемешивания металла-протектора и наночастиц в мельнице показывают, что увеличение продолжительности перемешивания от 2 до 6 ч способствует более равномерному распределению элементов по объему брикета. С использованием метода экструзии были получены образцы лигатуры на основе олова и определены распределения элементов как в продольном, так и поперечном направлении по отношению к направлению экструзии. Анализ результатов проведенных исследований показал, что в экструдированных образцах лигатуры распределение активных нанопорошков в матрице гораздо более равномерное по сравнению с аналогичными материалами, полученными методами сплавления или прессования порошковых смесей.