Doctor of Sciences (Engineering), professor of Chair “Mechanical engineering technology”
доктор технических наук, профессор кафедры
head of laboratory
заведующий лабораторией
PhD (Engineering), assistant professor of Chair “Mechanical engineering technology”
кандидат технических наук, доцент кафедры
The technology of synthesis of dispersed-hardened composites is based on the use of the process of mechanical alloying (MA) of powder materials. Mechanical alloying allows creating the active states in a matrix material solid body that are the centers of physical and chemical interaction between the phases of the powder compositions components. The paper gives the overview of Russian and foreign publications dealing with the study of the MA process of aluminum powder with various forms of carbon. The authors developed the basic MA technology of PAD-1 aluminum matrix powder with K 354 technical carbon. The processes of aluminum powder MA with graphite and CNTs, both in the part of the developed MA regimes and in the part of providing high physical and mechanical characteristics of synthesized composite pellets being a semi-finished product for producing composite materials (CM), were studied. The authors determined the main stages of formation of aluminum-based powder compositions in the process of MA of aluminum powder with allotropic carbon modifications. The paper shows the results of the analysis of phased change (phased evolution) of the morphology of the processed powder mixtures of a matrix material and an alloying additive during the formation of composite pellets with the required physical and mechanical parameters.
The results of X-ray diffraction analysis of the composite pellets alloyed with K 354 technical carbon and GL-1 graphite at different stages of their formation and processing showing the achievement of the required transformation of their internal structure and phase composition are presented.
The authors analyzed special aspects of the process of mechanical alloying of PAD-1 aluminum powder with the TUBALL single-wall carbon nanotubes and justified the necessity of searching for methods and technologies of preliminary (just before the MA process) homogenization of the PAD1-TUBALL processed mixture.
В основу технологии синтеза дисперсно-упрочненных композитов положено применение процесса механического легирования (МЛ) порошковых материалов. МЛ позволяет создавать активные состояния в твердом теле матричного материала, которые являются центрами физического и химического взаимодействия между фазами компонентов порошковых композиций. В статье приведен обзор отечественных и зарубежных публикаций, посвященных исследованию процесса МЛ алюминиевого порошка различными формами углерода. Разработана базовая технология МЛ матричного порошка алюминия марки ПАД-1 техническим углеродом марки К 354. Исследованы процессы МЛ порошка алюминия графитом и углеродными нанотрубками (УНТ), как в части разработанных режимов МЛ, так и в части обеспечения высоких физико-механических характеристик синтезируемых в процессе МЛ порошка алюминия композиционных гранул, являющихся полуфабрикатом для получения композиционных материалов (КМ). Определены основные стадии формирования порошковых композиций на основе алюминия в процессе МЛ алюминиевого порошка аллотропными модификациями углерода. Показаны результаты анализа поэтапного изменения морфологии (поэтапной эволюции) обрабатываемых порошковых смесей матричного материала и легирующей добавки в процессе формирования композиционных гранул с требуемыми физико-механическими параметрами.
Представлены результаты рентгенофазового анализа композиционных гранул, легированных техническим углеродом К 354 и графитом ГЛ-1, на разных стадиях их формирования и обработки, отражающие достижения требуемой трансформации их внутренней структуры и фазового состава.
Проанализированы особенности протекания процесса МЛ алюминиевого порошка марки ПАД-1 одностенными углеродными нанотрубками марки TUBALL. Обоснована необходимость поиска методов и технологий предварительной (непосредственно перед процессом МЛ) гомогенизации обрабатываемой смеси ПАД1-TUBALL.