ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР, ПОЛУЧАЕМЫХ И МОДИФИЦИРУЕМЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ СИЛЬНОТОЧНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Цель: исследование новых материалов и структур, получаемых с помощью электрического взрыва проводников, магнитоимпульсного прессования и радиационного облучения. Разработан способ получения конструкционного материала - наноструктурного металломатричного композита (ММК) на основе алюминия с усиливающими частицами оксида алюминия. Композитный порошок Al/Al₂O₃, полученный электровзрывом алюминиевой проволоки, имел удельную поверхность 14 м²/г и содержал около 5 вес. % оксидной фазы. ММК сформирован методом многократного одноосного магнитно-импульсного прессования с чередованием направления прессования. Благодаря режиму динамической интенсивной пластической деформации в сравнении с обычным прессованием полученный материал характеризуется формированием в объеме металлических связей, что проявляется в снижении в 10 - 100 раз его электросопротивления. Относительная плотность полученного ММК превышает 96%, микротвердость составляет 1,5 ГПа, прочность на разрыв - 100 МПа. Найдены оптимальный состав и структура металлокерамического анода Ni - YSZ при гидравлическом прессовании. Исследование влияния гранулометрического состава анода на проводимость показало, что композитный анод, сформированный из наноразмерных порошков NiO и YSZ, характеризуется более однородной и плотной структурой по сравнению с анодами, в состав которых входит хотя бы один субмикронный порошок. Установлено, что внутреннее сопротивление анода обусловлено преимущественно газодиффузионными затруднениями. При этом наименьшим внутренним сопротивлением характеризовались элементы, в аноды которых было введено 10 мас. % манной крупы и 5 мас. % беззольной бумаги. Опробован новый способ формирования анодного материала в виде композиционного порошка. Исследованы воздействие пучков ускоренных ионов аргона с энергией 20 - 40 кэВ на структуру и механические свойства промышленных сплава 1441 (Al - Li - Сu - Мg) в различных режимах при двухстороннем облучении, механизмы наноструктуризации чистой платины под воздействием ускоренных ионов Ar⁺ с энергией 30 кэВ. Разработана программа для распознавания координат, геометрических размеров, эксцентриситета и яркости изображений отдельных атомов на полевых ионных микрокартинах, а также построения функций распределений указанных параметров с целью идентификации и анализа структуры радиационных дефектов. Показана возможность получения и синтезированы нанопорошки из полупроводников сульфида цинка (ZnS) и виллемита (Zn₂SiO₄) методом ЭВП. Полученные порошки имеют гибридное строение - металлическое ядро и оболочка. Для состава Zn + ZnS сульфидная оболочка имеет толщину 3 - 7 нм, является сплошной и поликристаллической, сформирована кристалликами вьюрцита и сфалерита. Выявлена возможность формирования защитной силиконовой оболочки на поверхности наночастиц с гибридным строением Zn + ZnS, и опробованы методики ее получения. Разработана лабораторная технология нанесения покрытия из серы на цинковую проволоку. Методом лазерного испарения приготовлены нанопорошки оксида титана различной дисперсности с удельной поверхностью 50 - 92 м²/г и фазовым составом - рутил, анатаз, брукит. Установлено, что синтезированные частицы порошка обладают активной поверхностью и значительным кислородным дефицитом, уменьшающимся в результате отжига. Проведены эксперименты по капсулированию гибридных наночастиц в матрицах из оксидов титана и кремния.