Obrabotka Metallov 2010 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (49) 2010 40 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ блюдается даже при малых содержаниях нанотрубок (рис. 5, б ). Присутствие углеродных нанотрубок, рас- полагающихся по границам частиц алюминия, при- водит к снижению адгезионной прочности. Увеличе- ние содержания углеродных наночастиц инициирует процесс расслоения композиционных материалов (рис. 5 в , г ). На поверхностях разрушения наблюда- ются конгломераты нанотрубок, выступающие в роли дефектов в композиционном материале. В ходе данной работы был успешно применен тех- нологический процесс получения композиционных ма- териалов на основе алюминия с добавками углеродных нанотрубок, включающий четырехкратное обжатие со степенями деформации 50, 30, 20 и 25 % при 300 °С. При дальнейших исследованиях с целью формирова- ния более плотной структуры необходимо повысить степень обжатия заготовок и температуру их прокатки. Эффективным способом получения высокоплотных за- готовок может быть также применение технологии го- рячей экструзии гетерофазного материала. Выводы С целью формирования эффективной структуры порошковых компактов целесообразен поиск опти- мальных соотношений между размерами частиц матричного материала и содержанием углеродных наночастиц. Анализ полученных результатов свиде- тельствует о том, что для исследуемого материала, основанного на применении порошка алюминия с размером частиц 100…200 мкм, содержание углерод- ных нанотрубок не должно превышать 0,1 % (вес.). Установлено, что наиболее слабым местом в ис- следуемых композициях являются границы раздела между частицами алюминия. Углеродные нанотруб- ки, располагаясь на поверхности частиц, затрудняют процесс их спекания. В результате не устанавливается прочная связь между отдельными элементами матрич- ного материала. На поверхностях изломов наблюдают- ся отдельные нанотрубки, не связанные с алюминие- вой матрицей. Очевидно, что повышение комплекса механических свойств проектируемого композита мо- жет быть достигнуто только в том случае, если будет обеспечена прочная связь между матричным материа- лом и вводимыми в него наночастицами. Список литературы Esawi A., Borady M. Carbon nanotube-reinforced alumin- ium strips // Composites, science and technology. – 2007. – № 68. – С. 486 – 492. Tjong S.C. Carbon nanotube reinforced composites. – Wiley-VCH, 2009. – 228 c. а б в г Рис. 5. Морфология поверхности разрушения образцов алюминия, содержащих: 0 % вес. МУНТ ( а ); 0,1 % вес. МУНТ ( б ); 0,5 % вес. МУНТ ( в ); 1 %вес. МУНТ ( г )