Российские ученые выяснили, что взаимодействие материалов на основе титана, алюминия и азота с расплавом меди приводит к образованию прочных и износостойких композитов для электротехники, аэрокосмической сферы и машиностроения. Об этом сообщили в НИТУ МИСИС
В частности, устойчивостью к высоким температурам, давлению и нагрузкам обладают макс-фазы — соединения, сочетающие прочность керамики и теплопроводность металлов. Однако их технология пока находится на этапе разработки.
«Исследователи НИТУ МИСИС и Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН выяснили, как расплав меди взаимодействует с макс-фазой на основе титана, алюминия и азота», — говорится в сообщении.
Оказалось, что при контакте с медью макс-фаза распадается, объем материала уменьшается, образуются микрополости, которые заполняются медью. Также выяснилось, что процесс распада и пропитывания можно контролировать, изменяя температуру и время нагрева выше точки плавления меди.
«Мы впервые описали механизм изменения макс-фаз при их высокотемпературном взаимодействии с медными расплавами, когда в результате образуется новый композит. Понимание этого процесса позволит создавать прочные промежуточные слои при пайке разных по природе материалов, а также синтезировать композиты с высокой прочностью», — пояснил профессор НИТУ МИСИС Сергей Жевненко.
Полученный материал оказался значительно тверже чистой меди. Частицы макс-фазы образовали плотную структуру с повышенной прочностью. Композит может быть более устойчив к износу и деформации, сохраняя высокую электропроводность и коррозионную стойкость.