Год издания: 2025
Ключевые слова: композиционный материал, нанопорошок, бор, алюминий, фуллерен, плазма, твердый раствор, РФЭС, РФА, электронная микроскопия
Аннотация: Проект направлен на разработку нового способа и установки для синтеза композиционных материалов на основе бора и алюминия. Степень равномерности распределения легирующего вещества часто основной фактор, определяющий свойства получаемого материала. В проекте будет решена задача получения композиционного материала с высокой степенью Показать полностьюравномерности распределения бора в алюминиевой матрице. В частности, планируется разработать способ и получить композиционный материал, структурно представляющий собой матрицу из алюминиевого сплава с равномерно распределенным в ней наноразмерным бором. Планируется разработать способ синтеза, применив уникальные свойства ВЧ дугового разряда. Его многошнуровая структура обеспечит эффективное проникновение легирующего вещества в расплав через оксидную пленку. Для этого будет использоваться модернизированная под получение сплава плазменная установка, хорошо показавшая себя в уже проведенных модельных экспериментах [Churilov G.N., Nikolaev N.S., Glushenko G.A., Еlesina V.I., Isakova V.G., Tomashevich Ye.V. Obtaining particles with the structure Mg@C and (Mg@C)@Pd, their properties and stability in the hydrogenation/dehydrogenation processes // International Journal of Hydrogen Energy. 2022. 47(11). P. 7299-7309.]. Установка позволяет контролировать процесс синтеза через контроль параметров разряда, частоты, температуры и электронной концентрации. Поскольку для образования соединений, богатых бором, требуются кластеры бора, содержащие боридные наночастицы, процесс перекристаллизации микронных порошков бора в наноразмерные будет технологически совмещен с их введением в расплав алюминия, что исключит контакт с воздухом и предотвратит их деградацию. В результате выполнения проекта будет получен композиционный материал в форме пластин с равномерным, с высокой плотностью, распределением бора в твердом растворе алюминия. Ожидается, что полученный нами материал будет обладать высоким уровнем механических свойств и станет пригодным для использования в качестве конструкционных материалов в энергетическом секторе, в авиакосмической и автомобильной промышленности, атомном машиностроении и др. приложениях.