Градиентные нанопористые металлические материалы

Разработаны основы создания объемных наноструктурированных градиентных металлических материалов. В отличие от известных работ по созданию пористых материалов нами впервые использовались металлические порошки никеля и кобальта наноразмерного диапазона, полученные различными способами. Проведено сравнение порошков никеля, получаемых методом взрыва проволоки и химико-металлургическим методом восстановления из гидроксида, в частности, изучена их морфология и дисперсность.Пористая структура в материале формировалась методом компактирования смеси порошков металла и порообразователя. Соотношение порошков, соответственно, варьировалось в пределах от 35об.%:65об.% до 10об.%:90об.%, порообразователь в дальнейшем удалялся из материала. Применение нанопорошков позволило использовать пониженную температуру спекания. Установлено, что спекание при низкой температуре позволяет сохранить мелкодисперсную структуру в материале, обладающем высокой пористостью.Исследованы структура, проницаемость и механические свойства полученных материалов. Установлены зависимости этих характеристик от дисперсности и доли порообразователя в исходной шихте, а также от условий прессования порошков. Предложен способ формирования развитой наноструктуры на поверхности пор материала, изготовленного из смеси нанопорошков никеля и кобальта, путём спекания материала в потоке смеси газов аргона и кислорода. Показано, что при спекании в аргонно-кислородной смеси с увеличением содержания кислорода от 5 до 10 об.% увеличивается объемная доля наноразмерных пластин в структуре.Изготовлен металлический пористый материал из никеля с градиентной (слоистой) пористой структурой путём нанесения на микропористые подложки с размером пор 200 мкм тонких слоев с порами меньшего размера - 20 мкм. При этом стенки между порами обладают развитой поверхностью и имеют поры субмикронного размера – около 500 нм.