Синтез новых металломатричных композитных материалов Al–Al2O3–графен

Л. А. Елшина, Р. В. Мурадымов, А. Г. Квашничев, Д. И. Вичужанин, Н. Г. Молчанова, А. А. Панкратов

АННОТАЦИЯ:

Изучен механизм формирования керамических микрочастиц (оксида алюминия) и графена в расплавленной алюминиевой матрице в зависимости от морфологии и типа частиц – прекурсоров, температуры и газовой атмосферы, а также влияние состава алюминиевого композита (в зависимости от концентрации и размера армирующих частиц) на его механические и коррозионные свойства, температуру плавления и теплопроводность. Показано, что при химическом взаимодействии солевого расплава, содержащего оксид иттрия и карбид бора, с расплавленным алюминием в атмосфере воздуха синтезированы гибридные металлические композитные материалы Al–Al2O3–графен с равномерно распределенными по объему металла полностью смачиваемыми алюминием микрочастицами оксида алюминия в концентрации до 10 мас. % и 0.2 мас. % пленок графена. Одновременное введение оксида алюминия и графена в алюминиевую матрицу позволяет получать гибридные металлические композиционные материалы, обладающие уникальным сочетанием свойств: теплопроводностью выше алюминиевой, в 2 раза улучшенными твердостью и прочностью, а также увеличенным в 3 раза относительным удлинением при растяжении и повышением коррозионной стойкости в 2.5–4 раза по сравнению с исходным алюминием. Впервые в мире синтезированный методом in situ гибридный композиционный материал Al–Al2O3–графен обладает уникальным сочетанием ряда характеристик что позволяет рекомендовать его как перспективный материал для широкого круга электротехнических применений, в частности, ультратонких проводов, а также конструкционного материала для авиакосмической и судостроительной промышленности.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

 алюминий, оксид алюминия, графен, металломатричный композит, расплавленные соли, механические свойства, теплопроводность.