Способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия

Изобретение относится к получению нанокомпозитного материала на основе алюминия. Способ включает приготовление шихты путем нанесения раствора нитрата металла-катализатора на поверхность частиц алюминия и его сушки, термического разложения нитрата металла-катализатора до оксида металла-катализатора, восстановления оксида металла-катализатора до металла в среде водорода, выращивания углеродных наноструктур на поверхности покрытых металлом-катализатором частиц алюминия из газовой фазы газообразных углеводородов и спекания полученной шихты горячим прессованием. Частицы алюминия предварительно охлаждают до температуры не менее -100°С и затем нагревают в вакууме до температуры не менее 300°С в течение не менее 180 мин. На поверхность частиц алюминия наносят в качестве раствора нитрата металла-катализатора водный раствор смеси нитратов кобальта и железа или нитратов никеля и железа при содержании нитратов в водном растворе 0,1-10 мас.%, а на поверхности покрытых металлом-катализатором частиц алюминия выращивают углеродные наноструктуры в виде нановолокон. Обеспечивается повышение качества и увеличение длины углеродных наноструктур, а также изотропность механических и теплофизических свойств нанокомпозита. 2 ил., 4 пр.

 

Настоящее изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к получению металлоуглеродных композитных материалов и деталей из них различной формы и может быть использовано в автомобилестроении, судостроении, авиастроении и приборостроении и других отраслях.

Детали, выполненные из композитных материалов на основе металлической матрицы, и содержащие в своем составе углеродные нановолокна, характеризуются низким удельным весом, повышенной прочностью, термической стойкостью, твердостью и варьируемой теплопроводностью. В частности, данные свойства могут быть использованы для повышения твердости и прочности корпусов электроприборов, для защиты электронных компонентов прибора от негативного воздействия холода, а также для защиты аккумуляторов и батарей от резкого уменьшения емкости и повреждений под воздействием холода.

Известен способ получения накомпозитного материала на основе алюминиевой матрицы с углеродными нанотрубками (см. заявка CN 1827827, МПК B22F 3/14, опубликована 06.09.2006), который заключается в том, что углеродные нанотрубки очищают и смешивают с порошком алюминия таким образом, чтобы их содержание в порошковой смеси составляло 0,01-5 мас. %. Порошковую смесь подвергают холодному изостатическому прессованию с получением брикета, после чего проводят горячее прессование этого брикета в атмосфере воздуха, и затем проводят горячую экструзию.

Известный способ не позволяет достичь полной гомогенности материала, так как предполагает механическое смешение порошка алюминия и углеродных нанотрубок, что также может привести к механическому повреждению углеродных нанотрубок.

Известен способ получения накомпозитного материала на основе металлической матрицы с наполнителем в виде углеродных нанотрубок (см. заявка US 20110180968, МПК В29С 45/00, C07F 13/00, опубликована 28.07.2011), который заключается в том, что углеродные нанотрубки очищают и функционализируют гидроксильными, или карбоксильными, или аминогруппами, или альдегидными группами, затем фильтруют, помещают в жидкость и обрабатывают ультразвуком в течение 10-30 минут, получая суспензию из нанотрубок. В полученную суспензию добавляют металлический порошок и повторно проводят обработку суспензии ультразвуком. После этого суспензию отстаивают и фильтруют для отделения жидкости и сушат в вакуумной печи. Затем смесь углеродных нанотрубок с порошком металла помещают в установку для горячего прессования и прессуют при давлении 50-100 МПа и температуре 300-400°С в атмосфере инертного газа, после чего охлаждают полученный материал до комнатной температуры.

Известный способ не обеспечивает достаточно прочных адгезионных связей между порошком металла и суспензией углеродных нанотрубок на стадии смешивания, поскольку взаимодействие осуществляется за счет электростатических сил. Кроме того, получение материала по известному способу приводит к тому, что углеродные нанотрубки в композите находятся только на границах зерен спеченных частиц металла.

Известен способ получения накомпозитного материала на основе алюминия (см. патент US 7998367, МПК Н01В 1/00, Н01В 1/14, опубликован 16.08.2011), который заключается в том, что смешивают порошок металла размером частиц 100-500 нм с углеродными нанотрубками или их суспензией в спирте, полученную смесь затем спекают в инертной атмосфере или вакууме. Получение спеченного компактного материала может проводиться методом горячего изостатического прессования под действием всестороннего равномерного сжатия, или микроволнового спекания, или их комбинации при температуре, равной 0,1-0,9 температуры плавления порошка металла, и давлении 140-420 МПа в течение 2-100 часов. После спекания полученный материал может быть подвергнут действию растягивающей силы таким образом, чтобы углеродные нанотрубки и зерна металла были ориентированы в направлении растяжения. Растягивающую силу прикладывают путем экструзии, или горячей прокатки, или горячего волочения.

Известный способ сложен и длителен в результате использования механического смешения порошков, наличия большого количества технологических операций, большой длительности стадии спекания. Помимо этого, имеется высокая вероятность повреждения углеродных нанотрубок при продолжительном их контакте с разогретым до высокой температуры металлом, что в итоге отрицательно влияет на механическую прочность композитного материала. Также длительный контакт углеродных нанотрубок с разогретым до высокой температуры алюминием может приводить к образованию карбида алюминия в количестве, способствующем ухудшению механических и коррозионных свойств композитного материала.

Известен способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия (см. патент RU 2511154, МПК C22F 01/05; В82В 03/00, опубликована 10.04.2014), который заключается в том, что получают смесь порошков алюминия или его сплава и углеродных нанотрубок, спекают полученную смесь порошков с формированием брикета и его прокатку. Смесь порошков спекают путем горячего прессования в защитной среде при температуре, составляющей 0,6-0,99 от температуры плавления порошка алюминия или его сплава, и давлении 20-100 МПа в течение 10-300 минут, а сформированный брикет подвергают холодной прокатке.

В известном способе за счет точного подбора условий горячего прессования не образуется карбид алюминия. Но известный способ сложен и длителен в результате большого количество операций, а использование механического смешения порошков приводит к повреждению углеродных нанотрубок.

Известен способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия (см. заявка CN 102808141, МПК С22С 47/14, С22С 49/06, С22С 49/14, опубликована 05.12.2012), который заключается в том, что, помимо алюминия в концентрации 96 мас. %, также используют магний в концентрации 6 мас. %. Углеродные нанотрубки в количестве 1-3 мас. % смешивают с порошками алюминия и магния в шаровой мельнице в течение 1 часа в присутствии контролирующих агентов, таких как стеариновая кислота, n-гептан, безводный этанол, стеарат цинка и поливиниловый спирт, а также их смеси в атмосфере аргона с последующей пассивацией в течение 5 часов и горячем прессовании под вакуумом в течение 60 минут.

Использование известного способа приводит к повреждению углеродных нанотрубок в результате механического смешения порошков, что сказывается на прочности композиционного материала.

Известен способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия (см. заявка № CN 102676859, МПК С22С 1/05; С22С 1/05, С22С 01/10, С22С 23/00, опубликована 19.09.2012), который заключается в том, что выращивание углеродных нанотрубок производят на частицах порошка алюминия, где в качестве катализатора используют кобальто-магниевый 4

катализатор. Полученный композит перемешивают с магниевым порошком в шаровой мельнице с последующей экструзией для получения конечного образца.

Известный способ не обеспечивает сплошное равномерное осаждение нитрата металла-катализатора на поверхность частиц алюминия из-за возможного загрязнения поверхности частиц, что, в свою очередь, сильно влияет на рост углеродных наноструктур и их качество, а значит, и на конечные свойства композита и конечную концентрацию катализатора.

Наиболее близким по технической сущности и по совокупности существенных признаков к настоящему техническому решению является способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия (см. патент CN 102424919, МПК С22С 01/05, С22С 21/00, опубликован 25.04.2012), включающий приготовление шихты путем нанесения раствора нитрата кобальта на поверхность частиц алюминия и его сушку, термическое разложение нитрата кобальта до оксида кобальта, восстановление оксида кобальта до чистого кобальта в среде водорода при температуре 200-600°С, выращивание углеродных наноструктур на поверхности частиц алюминия из газовой фазы газообразных углеводородов и спекание полученной шихты горячим прессованием.

Известный способ не обеспечивает равномерное распределение металла-катализатора по поверхности частиц алюминия, что отрицательно сказывается на качестве и длине углеродных наноструктур, что в дальнейшем отрицательно сказывается на механических свойствах металлических нанокомпозитов.

Задачей настоящего технического решения являлась разработка способа получения нанокомпозитного материала на основе алюминия, обеспечивающего более равномерное осаждение металлов-катализаторов на поверхность частиц алюминия, приводящее к улучшению качества и увеличению длины углеродных наноструктур, что обеспечивает изотропность механических и теплофизических свойств нанокомпозита.

Поставленная задача решается тем, что способ подготовки нанокомпозитного материала на основе алюминия включает приготовление шихты путем нанесения водного раствора смеси нитратов кобальта и железа или никеля и железа на поверхность частиц алюминия и его сушки, термического разложения нитратов металлов-катализаторов до их оксидов, восстановления оксидов металлов-катализаторов до чистых металлов в среде водорода при температуре 200-600°С, выращивания углеродных наноструктур в виде 5

нановолокон на поверхности частиц алюминия из газовой фазы газообразных углеводородов и спекание полученной шихты горячим прессованием. Новым в способе является то, что частицы алюминия предварительно охлаждают до температуры не менее -100°С и нагревают в вакууме при остаточном давлении не более 10-3 Па до температуры не менее 300°С в течение не менее 180 минут, а на поверхность частиц алюминия наносят в вакууме при остаточном давлении не более 10-3 Па водный раствор смеси нитратов кобальта и железа или никеля и железа при содержании нитратов в водном растворе 0,1-10 мас. %, что обеспечивает равномерное выращивание углеродных наноструктур в виде нановолокон на поверхности частиц алюминия. Выбор температуры обоснован тем, что при охлаждении до температуры менее -100°С часть загрязнений (в первую очередь газы) могут не перейти в конденсированное состояние. При нагреве до температуры менее 300°С или времени выдержки менее 180 минут возможно неполное удаление загрязнений. При проведении процесса очистки в вакууме при остаточном давлении более Па резко снизиться эффективность очистки из-за невозможности осуществления возгонки. При содержании нитратов в водном растворе менее конечное количество катализатора будет недостаточно для равномерного покрытия углеродными наноструктурами всей поверхности частиц алюминия, содержание нитратов в водном растворе более 10 мас. % нецелесообразно из-за адсорбционных свойств алюминия и по экономическим соображениям.

Настоящий способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия поясняется чертежом, где:

на фиг. 1 приведена фотография распределения никеля по поверхности частицы алюминия (2 сканирующий электронный микроскоп TESCAN Mira-3M, EDX с приставкой Oxford instruments X-max, разрешение фотографии 2 мкм),

на фиг. 2 приведена фотография шихты для изготовления нанокомпозитного материала на основе алюминия после синтеза углеродных нановолокон (сканирующий электронный микроскоп TESCAN Mira-3М, разрешение фотографии 5 мкм).

Настоящий способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия осуществляют следующим образом.

Металлические частицы алюминия подвергают предварительной подготовке с целью очистки поверхности частиц от загрязнений. Подготовку осуществляют путем охлаждения частиц алюминия до температуры не менее

чем -100°С с целью адсорбции всех загрязнений (в том числе и легколетучих) и перехода их в кристаллическую фазу и последующей выдержки при температуре не менее 300°С в течение не менее чем 3 часов с целью их удаления под вакуумом при остаточном давлении 10-3 Па или меньше. Параметры очистки зависят от качества исходных частиц алюминия и могут варьироваться. Охлаждение рекомендуется проводить с помощью жидкого азота из-за технической простоты контроля температуры. После очистки на частицы алюминия с размером частиц 30-500 мкм путем пропитки под вакуумом при остаточном давлении 103 Па или меньше наносят смесь нитратов металлов-катализаторов таких как никель-железо, или кобальт-железо в соотношении 1:1. Нанесение нитратов металлов-катализаторов путем пропитки под вакуумом позволяет равномерно наносить строго заданные концентрации нитратов, что впоследствии позволяет достичь точечного распределения металла катализатора. Концентрация водного раствора смеси нитратов лежит в диапазоне 0,1-10 мас. %. После чего частицы алюминия с осажденными нитратами сушат при температуре 120°С и путем нагрева до 200-600°С в атмосфере водорода производят последовательное разложение нитратов до оксидов металлов-катализаторов с выделением кислорода и оксида азота и восстановление оксидов металлов-катализаторов до чистого металла. Это позволяет достичь равномерного распределения металла-катализатора по поверхности частиц алюминия. Покрытие частиц алюминия металлами-катализаторами носит точечный характер (см. фиг. 1), что является наиболее оптимальным для роста углеродных нановолокон. После чего на поверхности покрытых металлом-катализатором частицах исходного металла методом выращивания из газовой фазы осуществляют синтез углеродных нановолокон (в тонком слое частиц исходного металла покрытых металлом-катализатором) при температуре 550-650°С в течение 5-30 минут. В качестве источника углерода используют метан, этен, ацетилен или пропан. Регулируя концентрацию катализатора, а также температуру и время при синтезе углеродных наноматериалов, подбирают оптимальную для данной задачи концентрацию углеродных нановолокон (см. фиг. 2). Полученную шихту загружают в пресс-форму и спекают при давлении 0,1-2 ГПа, температуре 800-1600°С в течение 15-600 секунд. После спекания получают готовый нанокомпозит плотностью 2,7 г/см3, твердостью 55-60 НВ и теплопроводностью 55-190 Вт/(мК). Регулируя температуру и время выдержки во время горячего прессования можно варьировать конечную теплопроводность нанокомпозита за счет ускорения/замедления разложения углеродного наноматериала или химических реакций между металлом и углеродным наноматериалом.

Настоящий способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия был экспериментально апробирован.

Пример 1. Поверхность частиц алюминия марки ПА-4 с размером частиц 64 мкм, подвергнутая предварительной подготовке путем охлаждения до температуры жидкого азота (-195°С) с последующей выдержкой при 300°С в течение 3 часов, была покрыта смесью нитратов никеля и железа, взятых в соотношении 1:1, методом пропитки 3 мас. %-ным раствором нитратов металлов-катализаторов под вакуумом. После чего нитраты металлов-катализаторов были восстановлены до чистого металла при температуре 500°С. Концентрация восстановленных металлов-катализаторов на поверхности частиц алюминия составила 0,07 мас. %. Распределение никелевого катализатора по поверхности алюминиевых частиц показано на фиг. 1. На покрытой металлами-катализаторами поверхности алюминиевых частиц были выращены из газовой фазы (в качестве источника углерода выступал этилен) углеродные нановолокна длинной несколько микрон и толщиной 15-25 нм (см. фиг. 2). Концентрация углеродного нановолокна в композиционном материале составила 1 мас. %. Полученную шихту спекали при давлении 2 ГПа и температуре 1000°С в течение 15 секунд. В результате чего был получен диск диаметром 10 мм и толщиной 2 мм. Твердость полученного образца составила 55 НВ, а теплопроводность образца составила 55 Вт/м⋅К.

Для сравнения твердость чистого алюминия, полученного при тех же условиях, составила 30 НВ, а теплопроводность составила 230 Вт/(м⋅К).

Пример 2. Поверхность частиц алюминиевого порошка марки ПА-4 с размером частиц 64 мкм была подвергнута очистке путем охлаждения до температуры жидкого азота (-195°С) с последующей выдержкой при 300°С в течение 3 часов под вакуумом и затем покрыта смесью катализаторов никель-железо в соотношении 1:1 методом пропитки 3 мас. %-ным раствором нитратов металлов-катализаторов под вакуумом. Концентрация восстановленных металлов-катализаторов на поверхности частиц алюминия составила 0,07 мас. %. Были выращены из газовой фазы (в качестве источника углерода выступал этилен) углеродные нановолокна длинной несколько микрон и толщиной 15-25 нм. Концентрация в композиционном материале углеродного нановолокна составила 1 мас. %. Полученную шихту спекали при давлении 2 ГПа и температуре 1000°С в течение 180 секунд в результате чего был получен диск диаметром 10 мм и толщиной 2 мм. Твердость полученного образца составила 58 НВ, а теплопроводность образца составила 118 Вт/м⋅К.

Для сравнения твердость чистого алюминия, полученного при тех же условиях, составила 30 НВ, а теплопроводность составила 230 Вт/(м⋅К).

Пример 3. Поверхность частиц алюминиевого порошка марки ПА-4 с размером частиц 64 мкм была подвергнута очистке путем охлаждения до температуры жидкого азота (-195°С) с последующей выдержкой при 300°С в течение 3 часов под вакуумом и затем покрыта смесью катализаторов никель-железо в соотношении 1:1 методом пропитки 3 мас. %-ным раствором нитратов металлов-катализаторов под вакуумом. Концентрация восстановленных металлов-катализаторов на поверхности частиц алюминия составила 0,07 мас. %. Были выращены из газовой фазы (в качестве источника углерода выступал этилен) углеродные нановолокна длинной несколько микрон и толщиной 15-25 нм. Концентрация в композиционном материале углеродного нановолокна составила 1 мас. %. Полученную шихту спекали при давлении 2 ГПа и температуре 1000°С в течение 300 секунд, в результате чего был получен диск диаметром 10 мм и толщиной 2 мм. Твердость полученного образца составила 55 НВ, а теплопроводность образца составила 194 Вт/м⋅К.

Для сравнения твердость чистого алюминия, полученного при тех же условиях, составила 30 НВ, а теплопроводность составила 230 Вт/м⋅К.

Пример 4. Поверхность частиц алюминия марки ПА-4 с размером частиц 64 мкм, подвергнутая предварительной подготовке путем охлаждения до температуры жидкого азота (-195°С) с последующей выдержкой при 300°С в течение 3 часов, была покрыта смесью нитратов кобальта и железа, взятых в соотношении 1:1, методом пропитки путем 3 мас. %-ным раствором нитратов металлов-катализаторов под вакуумом. После чего нитраты металлов-катализаторов были восстановлены до чистого металла при температуре 500°С. Концентрация восстановленных металлов-катализаторов на поверхности частиц алюминия составила 0,07 мас. %. На покрытой металлами-катализаторами поверхности алюминиевых частиц были выращены из газовой фазы (в качестве источника углерода выступал этилен) углеродные нановолокна длинной несколько микрон и толщиной 15-25 нм. Концентрация углеродного нановолокна в композиционном материале составила 1 мас. %. Полученную шихту спекали при давлении 2 ГПа и температуре 1000°С в течение 15 секунд. В результате чего был получен диск диаметром 10 мм и толщиной 2 мм. Твердость полученного образца составила 55 НВ, а теплопроводность образца составила 55 Вт/м⋅К.

Для сравнения твердость чистого алюминия, полученного при тех же условиях, составила 30 НВ, а теплопроводность составила 230 Вт/(м⋅К).

Способ получения нанокомпозитного материала на основе алюминия, включающий приготовление шихты путем нанесения раствора нитрата металла-катализатора на поверхность частиц алюминия и его сушки, термического разложения нитрата металла-катализатора до оксида металла-катализатора, восстановления оксида металла-катализатора до металла в среде водорода при температуре 200-600°С, выращивания углеродных наноструктур на поверхности покрытых металлом-катализатором частиц алюминия из газовой фазы газообразных углеводородов и спекания полученной шихты горячим прессованием, отличающийся тем, что частицы алюминия предварительно охлаждают до температуры не менее -100°С и затем нагревают в вакууме при остаточном давлении не более 10-3 Па до температуры не менее 300°С в течение не менее 180 мин, при этом на поверхность частиц алюминия наносят в качестве раствора нитрата металла-катализатора водный раствор смеси нитратов кобальта и железа или нитратов никеля и железа в вакууме при остаточном давлении не более 10-3 Па и содержании нитратов в водном растворе 0,1-10 мас.%, а на поверхности покрытых металлом-катализатором частиц алюминия выращивают углеродные наноструктуры в виде нановолокон.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии. Лигатурный пруток вводят через загубленную в расплав фурму одновременно с инертным газом в поток расплавленного металла.

Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано для изготовления отливок, предназначенных для получения деталей ответственного назначения, работающих в коррозионной среде при температурах до 300-350°С.

Изобретение относится к способу изготовления листа из алюминиевого сплава, используемого для изготовления металлических бутылок или аэрозольных баллонов. Способ получения листа включает литье сляба из алюминиевого сплава, содержащего, мас.%: Si: 0,10-0,35, Fe: 0,30-0,55, Cu: 0,05-0,20, Mn: 0,70-1,0, Mg: 0,80-1,30, Zn: ≤0,25, Ti: <0,10, неизбежные примеси <0,05 каждая и <0,15 всего, остальное - алюминий, удаление поверхностного слоя и гомогенизацию сляба при температуре 550-630°С в течение по меньшей мере одного часа, горячую прокатку, первый этап холодной прокатки с коэффициентом обжатия 35-80%, рекристаллизационный отжиг, повторную холодную прокатку с коэффициентом обжатия 10-35% до толщины 0,35-1,0 мм, при этом рекристаллизационный отжиг осуществляют при температуре 300-400°С в течение по меньшей мере одного часа.

Изобретение относится к области цветной металлургии и электротехники, в частности к сплавам на основе алюминия, и может быть использовано при производстве изделий электротехнического назначения, таких как проводники круглого и квадратного сечения, токопроводящие элементы в виде проволоки, пластин и шин, провода воздушных линий электропередач.

Изобретение относится к способу получения сплавов на основе алюминия-скандия и может быть использовано в аэрокосмической промышленности, в частности для изготовления компонентов фюзеляжа методом сварки.

Изобретение относится к получению алюминиевых сплавов, в частности к способу раскисления выплавляемых алюминиевых сплавов. Способ раскисления сплава Al-Nb-Ti включает плавление и выдержку сплава, содержащего от 50 до 75 мас.% Al и от 5 до 30 мас.% Nb при суммарном содержании Al и Nb 80 мас.% или менее, с использованием исходных алюминиевого, ниобиевого и титанового материалов с суммарным содержанием кислорода 0,5 мас.% или более, при этом плавление осуществляют методом плавки с использованием охлаждаемого водой медного сосуда в атмосфере с давлением от 1,33 Па до 2,67×105 Па при температуре 1900 К или более.

Изобретение относится к получению металлических контейнеров, в частности к изготовлению бутылок для напитков, из алюминиевого листа. Способ изготовления бутылки из алюминиевого листа включает получение алюминиевого листа, выполненного из алюминиевого сплава серии 3ххх или 5xxx, при этом алюминиевый лист имеет измеренный в продольном направлении предел текучести при растяжении 27-33 ksi и предел прочности при растяжении, причем предел прочности при растяжении минус предел текучести при растяжении составляет менее 3,30 ksi (ППР-ПТР<3,30 ksi), и при этом алюминиевый лист имеет толщину от 0,006 дюйма до 0,030 дюйма, вытяжку и утонение алюминиевого листа с образованием контейнера с куполом, шейкообразование для уменьшения диаметра части алюминиевого контейнера с образованием бутылки и финишную обработку бутылки, выполненной с возможностью приема крышки.

Изобретение относится к области металлургии. Алюминиевый сплав содержит 5.4-6,4% кальция, 0,3-0,6% кремния и 0,8-1,2% железа.

Изобретение относится к технологии алюминиевых сплавов и может быть использовано при получении изделий, работающих при повышенных температурах. Алюминиевый сплав, содержащий цирконий и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, содержащей железо и никель, имеет структуру, представляющую собой алюминиевую матрицу с распределенными в ней частицами вторично выделенной фазы Al3Zr с кристаллической решеткой L12 и с размером не более 20 нм и частицами фаз эвтектического происхождения в количестве от 0,5 до 3,0 мас.%, содержащих железо и/или никель, при этом алюминиевая матрица содержит по массе не более 1/3 циркония от общего содержания циркония в сплаве.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении лигатуры Al-Zr электрохимическим способом, пригодной для промышленного производства.

Группа изобретений относится к спеченным твердым сплавам на основе карбида вольфрама, которые могут быть использованы для изготовления режущего инструмента для работы по труднообрабатываемым сталям и сплавам.
Изобретение относится к способу изготовления детали часов или ювелирных изделий из композиционного материала. Способ изготовления детали из композиционного материала, содержащей пористую керамическую часть и металлический материал, заполняющий поры керамической части, включает обеспечение пористой керамической преформы детали, обеспечение металлического материала, нагревание металлического материала до температуры выше температуры плавления металлического материала, заполнение пор керамической преформы расплавленным металлическим материалом, охлаждение металлического материала и керамической преформы для получения затвердевшего в порах керамической преформы металлического материала и финишную обработку для получения детали из композиционного материала, при этом пористая керамическая преформа состоит из материала, выбранного из группы, состоящей из Si3N4, SiO2 и их смесей, а металлический материал выбирают из группы, состоящей из металлического золота, платины, палладия и сплавов этих металлов.

Группа изобретений относится к цементированному карбиду для компонента, подвергаемого воздействию давления текучей среды. Согласно варианту 1 цементированный карбид содержит Со, Ni, TiC, Mo, WC и Cr3C2.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения полуфабриката из сплава на основе циркония, и может быть использовано для производства мишеней для реакционного магнетронного распыления в окислительной среде с плазмохимическим осаждением керамических слоев на основе оксидов, а также для изготовления деталей конструкций и экранов защиты от рентгеновского излучения.
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к ювелирным сплавам платины, применяемым в ювелирном производстве. Предлагаемый ювелирный сплав платины содержит в своем составе платину, палладий, цинк, цирконий и медь в следующих соотношениях компонентов, мас.%: платина 58,0-60,0; палладий 5,0-10,0; цинк 1,0-2,0; цирконий 0,01-0,05; медь - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам выплавки слитков сплава на основе титана, легированного танталом, гафнием и хромом, с целью получения из него высокопрочных, жаропрочных и жаростойких изделий, в основном используемых в аэрокосмической технике.

Изобретение относится к деформированным изделиям из алюминиево-медно-литиевых сплавов и может быть использовано для изготовления конструктивных элементов для авиационной и космической промышленности.

Изобретение относится к прокатным изделиям из алюминиево-медно-литиевых сплавов, которые могут быть использованы для производства конструкционных элементов. Способ изготовления плиты толщиной по меньшей мере 80 мм включает получение ванны жидкого металла из сплава, содержащего, мас.%: Cu 2,0-6,0; Li 0,5-2,0; Mg 0-1,0; Ag 0-0,7; Zn 0-1,0 и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы Zr, Mn, Cr, Sc, Hf и Ti, причем количество упомянутых элементов составляет от 0,05 до 0,20 Zr, от 0,05 до 0,8 Mn, от 0,05 до 0,3 Cr, от 0,05 до 0,3 Sc, от 0,05 до 0,5 Hf и от 0,01 до 0,15 Ti, Si ≤ 0,1; Fe ≤ 0,1; примеси ≤ 0,15 в сумме и ≤ 0,05 каждой, остальное - алюминий, при этом содержание водорода в ванне поддерживают ниже 0,4 мл/100 г, а содержание кислорода, измеренное над поверхностью расплава, ниже 0,5 об.%, полунепрерывную вертикальную разливку с использованием распределителя, выполненного из углеродной ткани, гомогенизацию сляба до или после необязательной механической обработки, горячую прокатку и, необязательно, холодную прокатку для получения плиты, толщина которой составляет по меньшей мере 80 мм, обработку на твердый раствор и закалку, необязательно, снятие внутренних напряжений посредством пластической деформации со степенью деформации по меньшей мере 1%.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве сплава Ti-Al с низким содержанием кислорода. Способ осуществляют в охлаждаемом водой медном сосуде плавлением сплава Ti-Al, содержащего не меньше 40 мас.% Al и полученного с использованием материала сплава, состоящего из титанового материала и алюминиевого материала, причем этот материал сплава содержит кислород в общем количестве 0,1 мас.% или больше, а раскисление осуществляют путем выдержки в атмосфере с давлением не менее 1,33 Па.

Изобретение относится к композиционным материалам с матрицей из алюминиевого сплава. Композитный материал на основе алюминиевого сплава содержит матрицу из алюминиевого сплава, содержащего, мас.%: Si 0,50-1,30, Fe 0,2-0,60, Cu 0,15 максимум, Mn 0,5-0,90, Mg 0,6-1,0, Cr 0,20 максимум, остальное - алюминий и неизбежные примеси, и частицы присадочного материала, диспергированные в матрице, причем присадочный материал содержит керамический материал.

Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности. Композиция агрегированного наполнителя содержит частицы наполнителя из измельченного карбоната кальция, средство для предварительной обработки, выбранное из поливиниламина и катионного полиакриламида или их смеси и нанофибриллярную целлюлозу.

Изобретение относится к получению нанокомпозитного материала на основе алюминия. Способ включает приготовление шихты путем нанесения раствора нитрата металла-катализатора на поверхность частиц алюминия и его сушки, термического разложения нитрата металла-катализатора до оксида металла-катализатора, восстановления оксида металла-катализатора до металла в среде водорода, выращивания углеродных наноструктур на поверхности покрытых металлом-катализатором частиц алюминия из газовой фазы газообразных углеводородов и спекания полученной шихты горячим прессованием. Частицы алюминия предварительно охлаждают до температуры не менее -100°С и затем нагревают в вакууме до температуры не менее 300°С в течение не менее 180 мин. На поверхность частиц алюминия наносят в качестве раствора нитрата металла-катализатора водный раствор смеси нитратов кобальта и железа или нитратов никеля и железа при содержании нитратов в водном растворе 0,1-10 мас., а на поверхности покрытых металлом-катализатором частиц алюминия выращивают углеродные наноструктуры в виде нановолокон. Обеспечивается повышение качества и увеличение длины углеродных наноструктур, а также изотропность механических и теплофизических свойств нанокомпозита. 2 ил., 4 пр.

Наверх