Композиционный материал с металлической матрицей и упрочняющими наночастицами и способ его изготовления


 


Владельцы патента RU 2630159:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Группа изобретений относится к получению композиционного материала, содержащего металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы. Способ включает подготовку смеси исходных материалов и ее механическое легирование. Исходная смесь содержит материал металлической матрицы, выбранный из ряда, включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро и сплавы на их основе, наноалмазные частицы и карбидообразующий элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам. Объем материала металлической матрицы составляет 0,05-0,9 от суммарного объема смеси исходных материалов. При механическом легировании обеспечивают химическую реакцию между наноалмазными частицами и упомянутым карбидообразующим химическим элементом в материале металлической матрицы и образование упрочняющих наночастиц размером 2-100 нм из карбидов упомянутых карбидообразующих элементов. Обеспечивается повышение механических характеристик композиционного материала. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 пр.

 

Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами.

Известны композиционные материалы с металлической матрицей и упрочняющими частицами (Композиционные материалы: строение, получение, применение, Батаев А.А., Батаев В.А., изд. Логос, 2006 г., 398 стр.). У композитов в качестве матрицы применяют алюминий, магний, никель, медь и т.д. Упрочняющими частицами служат тугоплавкие частицы различной дисперсности. Основными преимуществами композиционных материалов с металлической матрицей по сравнению с обычным (неусиленным) металлом являются: повышенная прочность, повышенная жесткость, повышенное сопротивление износу, повышенное сопротивление ползучести. Однако такие композиты не могут содержать наноразмерные частицами чрезвычайно малых размеров. Кроме этого, для достижения требуемого уровня свойств требуется значительная доля упрочняющих частиц.

Близким техническим решением для предлагаемого композиционного материала является патент US 5167271 «А Method to produce ceramic reinforced or ceramic-metal matrix composite articles» (B22D 19/14), в котором описан композиционный материал с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами в агломерированном состоянии, изготовленный с расплавлением матрицы. Применение наночастиц в качестве упрочняющих частиц снижает указанные недостатки. Однако агломерация наночастиц не позволяет достичь потенциально высоких значений прочности.

Наиболее близким техническим решением для предлагаемого композиционного материала с металлической матрицей и упрочняющими наночастицами и способа его изготовления является патент РФ 2485196 «Способ получения изделий из композиционных материалов с наноразмерными упрочняющими частицами». Однако такой композит содержит на границе раздела «матрица-упрочняющая частица» различные загрязнения, которые препятствуют достижения максимального уровня прочности. В то же время наличие загрязнений на поверхности раздела не позволяет (в случае расплавления матрицы) достигнуть удовлетворительного уровня смачивания частиц расплавом, что чрезвычайно затруднит равномерное распределение частиц в расплаве.

Задачей изобретения является повышение механических характеристик композиционного материала за счет снижения загрязнений на поверхности раздела «матрица-упрочняющая частица».

Для выполнения поставленной задачи в композиционном материале с металлической матрицей и упрочняющими наночастицами, содержащем металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы, и полученном с применением механического легирования исходных материалов, согласно представленному техническому решению, исходные материалы дополнительно содержат наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам, а объем металлической матрицы, выполненной из материала из ряда, включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро и сплавы на их основе, составляет 0,05-0,9 от суммарного объема исходных материалов, причем упрочняющие частицы имеют размер 2-100 им и равномерно распределены в матрице в процессе получения композиционного материала.

Поставленная задача может достигаться также тем, что композиционный материал содержит до 10 об. % наноалмазных частиц в виде непрореагировавших с карбидообразующим элементом при образовании упрочняющих частиц.

Поставленная задача может достигаться также тем, что композиционный материал содержит до 10 об. % карбидообразующего элемента, карбид которого находится в матрице, от всего объема композиционного материала.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в композиционном материале сплав металлической матрицы имеет плотность, равную плотности карбидов упрочняющих частиц.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в композиционном материале сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, равна плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в композиционном материале сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, менее плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в композиционном материале сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, более плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%.

Для выполнения поставленной задачи в способе получения композиционного материала с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами, включающем подготовку исходных материалов и обработку этих исходных материалов механическим легированием, согласно представленному техническому решению, исходная смесь содержит материал металлической матрицы, выбранный из ряда включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро и сплавы на их основе, наноалмазные частицы и карбидообразующий элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам, при этом объем материала металлической матрицы составляет 0,05-0,9 от суммарного объема смеси исходных материалов, причем при механическом легировании обеспечивают химическую реакцию между наноалмазными частицами и упомянутым карбидообразующим химическим элементом в материале металлической матрицы и образование упрочняющих наночастиц размером 2-100 нм из карбидов упомянутых карбидообразующих элементов.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в способе получения композиционного материала используют наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент в пропорциях, необходимых для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в способе получения композиционного материала используют наноалмазные частицы в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала.

Поставленная задача может достигаться также тем, что в способе получения композиционного материала используют карбидообразующий химический элемент в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала.

Предложен композиционный материал с металлической матрицей и упрочняющими наночастицами и способ его изготовления.

В композиционном материале, содержащем металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы, и полученном с применением механического легирования исходных материалов, согласно изобретению, матрица выполнена из металла из ряда: алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платина, золото, серебро, или сплавов на их основе, а упрочняющие частицы выполнены из карбидов карбидообразующих химических элементов из ряда: кремний, титан, хром, вольфрам, и имеют размер 2-100 нм, равномерно распределены в матрице и получены в результате химической реакции между наноалмазными частицами, которые являются исходным материалом, и карбидообразующим химическим элементом, который также является исходным материалом, непосредственно в матрице в процессе изготовления композита при механическом легировании.

Композиционный материал, согласно изобретению, содержит до 10 об. % наноалмазных частиц в виде непрореагировавших с карбидообразующих элементом при образовании упрочняющих частиц.

Композиционный материал, согласно изобретению, содержит до 10 об. % карбидообразующего элемента, карбид которого находится в матрице, от всего объема композиционного материала.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, равную плотности карбидов упрочняющих частиц.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, равна плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, менее плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, более плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%.

В способе получения композиционного материала с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами, включающем подготовку исходных материалов и обработку этих исходных материалов механическим легированием, согласно изобретению, исходная смесь содержит материал металлической матрицы, выбранный из ряда, включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро, и сплавы на их основе, наноалмазные частицы и карбидообразующий элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам, при этом объем материала металлической матрицы составляет 0,05-0,9 от суммарного объема смеси исходных материалов, причем при механическом легировании обеспечивают химическую реакцию между наноалмазными частицами и упомянутым карбидообразующим химическим элементом в материале металлической матрицы и образование упрочняющих наночастиц размером 2-100 нм из карбидов упомянутых карбидообразующих элементов.

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, используют наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент в пропорциях, необходимых для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле.

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, используют наноалмазные частицы в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала.

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, используют карбидообразующий химический элемент в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала.

В композиционном материале, содержащем металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы и полученном с применением механического легирования исходных материалов, согласно изобретению, исходные материалы дополнительно содержат наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам, а объем металлической матрицы, выполненной из материала из ряда, включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро и сплавы на их основе, составляет 0,05-0,9 от суммарного объема исходных материалов, причем упрочняющие частицы имеют размер 2-100 нм и равномерно распределены в матрице в процессе получения композиционного материала.

Для матрицы выбраны металлы, которые или не образуют карбиды при прямом контакте с углеродом (медь, никель, кобальт, цинк, олово, платина, золото, серебро), или их образование возможно контролировать и избежать (алюминий). Упрочняющие частицы выполнены из карбида кремния, карбида титана, карбида хрома или карбида вольфрама.

Причем их образование происходит непосредственно в матрице композита из наноалмазов (которые включены в исходные материалы) и карбидообразующих элементов (кремния, титана, хрома, вольфрама) в процессе механического легирования. Именно это позволяет исключить появление загрязнений на поверхности раздела «матрица-упрочняющая частица». Размер упрочняющих частиц равен 2-100 нм, так как размер исходных первичных наноалмазных частиц, в основном, равен 4-6 нанометров, то получить частицы меньше 2 нанометров трудно, а увеличение размера более 100 нм приведет к снижению эффекта от применения наноматериалов и будет означать нарушение технологии механического легирования (плохое перемешивание исходных материалов, отсутствие охлаждения и др). В композиционном материале, согласно изобретению, объем материала матрицы составляет 0,05-0,9 от суммарного объема всех исходных материалов. Количество материала матрицы влияет на скорость протекания реакции карбидообразования. Увеличение объема матрицы снижает скорость реакции, так как между углеродными частицами (наноалмазами) и частицами карбидообразующего элемента (металла) появляется большее количество материала матрицы. Снижение количества материала матрицы менее 0,05 от суммарного объема всех исходных материалов приведет к тому, что в результате синтеза будут образовываться не наночастицы карбида, а более крупные частицы. Увеличение количества материала матрицы более 0,9 от суммарного объема всех исходных материалов приведет к остановке процесса синтеза карбидов, так как контакта между карбидообразующим элементом и наноалмазами не будет.

Композиционный материал, согласно изобретению, содержит до 10 об. % наноалмазных частиц в виде непрореагировавших с карбидообразующих элементом при образовании упрочняющих частиц. Дополнительное количество наноалмазов повышает интенсивность перемешивания при механическом легировании, что упрощает процесс синтеза. Непрореагировавшие наноалмазы остаются в неагломерированном состоянии в матрице и приводят к некоторому повышению прочности. Превышение содержания более 10% приводит к снижению эффекта от наличия карбида и приводит к значительному снижению пластических свойств.

Композиционный материал, согласно изобретению, содержит до 10 об. % карбидообразующего элемента, карбид которого находится в матрице, от всего объема композиционного материала. Наличие повышенного количества карбидообразующего элемента повышает вероятность контакта с наноалмазами, что улучшает условия для синтеза карбида. При этом гарантируется полное отсутствие наноалмазов в матрице, для некоторых применений это важно. В случае превышения дополнительного содержания карбидообразующего элемента более чем на 10% происходит заметное изменение свойств матрицы.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, равную плотности карбидов упрочняющих частиц. В случае расплавления матрицы не происходит расслоения композита из-за разности плотностей матрицы и упрочняющих частиц.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, равна плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре. В случае применения композита для литейных технологий не происходит расслоения композита из-за разности плотностей матрицы и упрочняющих частиц. Температура, равная температуре, превышающей температуру плавления композита на 20-100 градусов, - это температура, при которой осуществляются литейные технологии.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, менее плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%. Интенсивность перемешивания позволяет при литейных технологиях сохранять равномерное распределение частиц в расплаве, а несколько пониженная плотность материала матрицы приведет к снижению веса изделия. Превышение разности плотностей более чем на 10% приведет к затруднению получения равномерного распределения упрочняющих частиц в матрице.

В композиционном материале, согласно изобретению, сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, более плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%. Интенсивность перемешивания позволяет при литейных технологиях сохранять равномерное распределение частиц в расплаве, а пониженная плотность упрочняющих частиц гарантирует их полное перемещение из тигля в форму при литейных технологиях. Превышение разности плотностей более чем на 10% приведет к затруднению получения равномерного распределения упрочняющих частиц в матрице.

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, материал матрицы выбирают из ряда: алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платина, золото, серебро, или сплавов на их основе, а к исходным материалам добавляют карбидообразующий химический элемент из ряда: кремний, титан, хром, вольфрам, и в процессе механического легирования осуществляют синтез карбида. Синтез карбида из наноалмазов и карбидообразующего химического элемента непосредственно при механическом легировании позволяет избежать загрязнения поверхности «материал матрицы - упрочняющая частица». Для матрицы выбраны металлы, которые или не образуют карбиды при прямом контакте с углеродом (медь, никель, кобальт, цинк, олово, платина, золото, серебро), или их образование возможно контролировать и избежать (алюминий). Упрочняющие частицы выполнены из карбида кремния, карбида титана, карбида хрома или карбида вольфрама, то есть те карбиды, которые легко получить при механическом легировании.

при этом объем материала металлической матрицы составляет 0,05-0,9 от суммарного объема смеси исходных материалов, причем при механическом легировании обеспечивают химическую реакцию между наноалмазными частицами и упомянутым карбидообразующим химическим элементом в материале металлической матрицы и образование упрочняющих наночастиц размером 2-100 нм из карбидов упомянутых карбидообразующих элементов. Количество материала матрицы влияет на скорость протекания реакции карбидообразования. Увеличение объема матрицы снижает скорость реакции, так как между углеродными частицами (наноалмазами) и частицами карбидообразующего элемента (металла) появляется большее количество материала матрицы. Снижение количества материала матрицы менее 0,05 от суммарного объема всех исходных материалов приведет к тому, что в результате синтеза будут образовываться не наночастицы карбида, а более крупные частицы. Увеличение количества материала матрицы более 0,9 от суммарного объема всех исходных материалов приведет к остановке процесса синтеза карбидов, так как контакта между карбидообразующим элементом и наноалмазами не будет. Размер упрочняющих частиц равен 2-100 нм, так как размер исходных первичных наноалмазных частиц, в основном, равен 4-6 нанометров, то получить частицы меньше 2 нанометров трудно, а увеличение размера более 100 нм приведет к снижению эффекта от применения наноматериалов и будет означать нарушение технологии механического легирования (плохое перемешивание исходных материалов, отсутствие охлаждения и др).

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, используют наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент в пропорциях, необходимых для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле. Такое содержание компонентов приведет к тому, что после механического легирования полученные композиционные гранулы будут содержать только материал матрицы и упрочняющие частицы из синтезированного карбида.

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, используют наноалмазные частицы в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала. Дополнительное количество наноалмазов повышает интенсивность перемешивания при механическом легировании, что упрощает процесс синтеза. Непрореагировавшие наноалмазы остаются в неагломерированном состоянии в матрице и приводят к некоторому повышению прочности. Превышение содержания более 10% приводит к снижению эффекта от наличия карбида и приводит к значительному снижению пластических свойств.

В способе получения композиционного материала, согласно изобретению, используют карбидообразующий химический элемент в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более, чем на 10% от всего объема композиционного материала. Наличие повышенного количества карбидообразующего элемента повышает вероятность контакта с наноалмазами, что улучшает условия для синтеза карбида. При этом гарантируется полное отсутствие наноалмазов в матрице, для некоторых применений это важно. В случае превышения дополнительного содержания карбидообразующего элемента более чем на 10% происходит заметное изменение свойств матрицы.

Пример 1

Был изготовлен композиционный материал «алюминий + карбид титана». Механическое легирование осуществляли в планетарной мельнице с 4 барабанами. В каждый барабан поместили исходные материалы в следующих количествах: алюминия 30 г, титана 31,98 г, наноалмазов 8,02 г. Создали атмосферу аргона, герметично закрыли и обрабатывали в течение 6 часов без учета остановок на охлаждение. Было получено 280 г (4 барабана по 70 г) композиционного материала. Рентгеновский фазовый анализ показал, что синтез карбида при механическом легировании осуществлен полностью, композит содержал только алюминий и карбид титана.

Пример 2

Был изготовлен композит «медь + карбид титана». Механическое легирование осуществили в планетарной мельнице. Изготовлено было 70 грамм композита, при этом композит содержал 20 г меди и 50 г карбида титана. Исходными материалами служили 20 г меди, 39,98 г титана и 10,02 г наноалмазов. Полученный композит содержал медь и полученный при механическом легировании карбид титана.

Пример 3

В качестве исходных материалов для получения композита были применены: алюминий 20 г, кремний - 35,04 г, наноалмазы - 14,96 г. Механическое легирование осуществляли в планетарной мельнице в течение 12 часов без учета времени на остановки для охлаждения оборудования. Был получен композиционный материал «алюминий + карбид кремния» в количестве 70 г.

Пример 4

В качестве исходных материалов для получения композита были применены следующие материалы: алюминий - 30 г, титан 31,98 г, наноалмазы - 12,02 г. Наноалмазов было на 4 грамма больше, чем требуется для синтеза согласно химической формуле. Было получено 74 г композита, содержащего 30 г алюминия, 40 г карбида титана, 4 г наноалмазов.

Пример 5

Был получен композит «алюминий + карбид титана». Для получения карбида было подготовлено алюминия 30 г, титана 31,98 г, наноалмазов 8,02 г. На начальном этапе в барабан планетарной мельницы для осуществления механического легирования было помещено 30 г алюминия, 16 г титана и 8,02 г наноалмазов. После обработки в течение 2 часов был добавлен остальной титан, то есть 15,98 г титана. После этого осуществили еще 4 часа обработки в планетарной мельнице. Было получено 70 г композита, состоящего из алюминия и карбида титана.

Пример 6

Для получения композита было подготовлено 20 г меди, 46,94 г вольфрама; 3,06 г наноалмазов. Исходные материалы загрузили в барабан планетарной мельницы и осуществили механическое легирование в течение 16 часов. Был получен композит «медь + карбид вольфрама» в количестве 70 г.

1. Композиционный материал, содержащий металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы и полученный с применением механического легирования исходных материалов, отличающийся тем, что исходные материалы дополнительно содержат наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам, а объем металлической матрицы, выполненной из материала из ряда, включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро и сплавы на их основе, составляет 0,05-0,9 от суммарного объема исходных материалов, причем упрочняющие частицы имеют размер 2-100 нм и равномерно распределены в матрице в процессе получения композиционного материала.

2. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что он содержит до 10 об. % наноалмазных частиц в виде непрореагировавших с карбидообразующих элементом при образовании упрочняющих частиц.

3. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что он содержит до 10 об. % карбидообразующего элемента, карбид которого находится в матрице, от всего объема композиционного материала.

4. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что сплав металлической матрицы имеет плотность, равную плотности карбидов упрочняющих частиц.

5. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, равна плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре.

6. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, менее плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%.

7. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что сплав металлической матрицы имеет плотность, которая при температуре, превышающей температуру его плавления, более плотности карбида упрочняющих наночастиц при этой же температуре на 1-10%.

8. Способ получения композиционного материала по п. 1, включающий подготовку смеси исходных материалов и механическое легирование исходной смеси, при этом исходная смесь содержит материал металлической матрицы, выбранный из ряда включающего алюминий, медь, никель, кобальт, цинк, олово, платину, золото, серебро и сплавы на их основе, наноалмазные частицы и карбидообразующий элемент из ряда, включающего кремний, титан, хром и вольфрам, при этом объем материала металлической матрицы составляет 0,05-0,9 от суммарного объема смеси исходных материалов, причем при механическом легировании обеспечивают химическую реакцию между наноалмазными частицами и упомянутым карбидообразующим химическим элементом в материале металлической матрицы и образование упрочняющих наночастиц размером 2-100 нм из карбидов упомянутых карбидообразующих элементов.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что используют наноалмазные частицы и карбидообразующий химический элемент в пропорциях, необходимых для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что используют наноалмазные частицы в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что используют карбидообразующий химический элемент в количестве, больше необходимого для образования карбидов упомянутых карбидообразующих химических элементов согласно их химической формуле не более чем на 10% от всего объема композиционного материала.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к получению упрочненного нанокомпозиционного материала, который может быть использован в авиастроении и в автомобильной промышленности. Готовят лигатуру в виде компактированных стержней из равномерно перемешанной смеси порошка магния и нанопорошка нитрида алюминия с диаметром частиц в диапазоне 30÷80 нм.

Группа изобретений относится к изготовлению гибридных композиционных материалов с высокими значениями прочности, твердости и вязкости разрушения. Шихта содержит 25-65 об.% порошка карбида вольфрама, 10-30 об.% порошка стали Гадфильда 110Г13, 25-65 об.% порошков диоксида циркония и оксида алюминия при их весовом соотношении 4:1.

Изобретение относится к металлургии, а именно к прецизионным сплавам для получения 3d-изделий сложной формы и функциональных покрытий методом гетерофазного переноса.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения без смазки. Спеченный материал на основе меди содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: олово 5-9, титан 4-9, железо 6-8, графит 4-7, свинец 3-6, ильменит 6-10, медь - остальное.

Группа изобретений относится к получению дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе алюминиевой матрицы, армированной наночастицами оксидной керамики.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформированным борсодержащим алюмоматричным композиционным материалам в виде листов, к которым предъявляются специальные требования по поглощению нейтронного излучения в сочетании с низким удельным весом.

Изобретение относится к композиционному материалу, содержащему благородные металлы, и способу его производства. Композиционный материал содержит сплав золота и алюминия и керамику на основе бора с температурой плавления выше, чем у золота, и плотностью, максимально равной 4 г/см3.
Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами. Задачей изобретения является повышение прочностных характеристик композиционного материала при минимизации объемной доли упрочняющих частиц.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению армированных композиционных материалов, и может быть использовано для получения композиционных материалов, работающих в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические щетки и т.п.

Изобретение относится к области получения литых композиционных материалов и может быть использовано для получения пропиткой композиционных материалов с углеграфитовым каркасом, которые работают в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические щетки и т.п.

Изобретение относится к изготовлению композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы в виде алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя в виде карбида кремния.

Группа изобретений относится к изготовлению гибридных композиционных материалов с высокими значениями прочности, твердости и вязкости разрушения. Шихта содержит 25-65 об.% порошка карбида вольфрама, 10-30 об.% порошка стали Гадфильда 110Г13, 25-65 об.% порошков диоксида циркония и оксида алюминия при их весовом соотношении 4:1.

Изобретение относится к технологии получения окислительно-стойких ультравысокотемпературных керамических композиционных материалов состава MB2/SiC, где М=Zr и/или Hf с нанокристаллическим карбидом кремния, которые могут быть использованы в качестве окислительно-, химически- и эрозионно-стойких материалов в потоках воздуха при температурах выше 2000°С, для создания авиационной, космической и ракетной техники, отопительных систем, теплоэлектростанций, а также в технологиях атомной энергетики, в химической и нефтехимической промышленности.
Группа изобретений относится к получению цементированного карбида, который может быть использован для изготовления режущего инструмента. Способ включает стадии формирования шлама, содержащего жидкость для измельчения, порошки связующих металлов, первую порошковую фракцию и вторую порошковую фракцию, измельчение, сушку, прессование и спекание шлама.

Изобретение относится к неорганической химии и неорганическому материаловедению, конкретно к получению порошковых материалов состава MB2-SiC, где М = Zr, Hf, содержащих нанокристаллический карбид кремния.

Изобретение относится к получению заготовок вольфрамо-титанового твердого сплава. Способ включает горячее прессование порошка в вакууме с пропусканием высокоамперного тока через пресс-форму и прессуемый порошок при температуре 1320°С в течение 3 минут.

Группа изобретений относится к композитному материалу для землебурильного долота. Способ изготовления композитного материала включает смешивание первой составляющей твердой фазы в виде карбида со связующим веществом, второй составляющей твердой фазы в виде пористого карбида, имеющего пористость по меньшей мере 1% и содержащего от 0,1 мас.
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления спеченных металлообрабатывающих инструментов. Инструменты изготовлены из порошковой карбидостали, содержащей углерод, титан, молибден, вольфрам, ванадий, хром, стеарат цинка и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,3-0,5, титан 1,0-2,0, молибден 3,0-5,0, вольфрам 2,5-4,0, ванадий 3,0-4,0, хром 8,0-10,0, стеарат цинка 0,1-0,3, железо остальное.
Группа изобретений относится к изготовлению спеченного композитного изделия, содержащего частицы кубического нитрида бора, диспергированные в матрице из цементированного карбида.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения твердосплавного концевого инструмента. В сплав на основе карбида вольфрама с размером частиц 1-3 мкм добавляют ультрадисперсный порошок (УДП) карбида вольфрама с размером частиц 50-100 нм в количестве 2-5% от веса изделия.

Изобретение относится к изготовлению монокристального алмазного инструмента. Способ включает пластифицирование твердосплавной порошковой смеси, засыпку полученной шихты в металлическую пресс-форму, прессование шихты в брикет, укладку монокристалла алмаза на поверхность брикета и спекание брикета с монокристаллом алмаза с пропиткой легкоплавким металлом или сплавом в направлении снизу вверх.
Наверх