ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: РАЗРАБОТКА И ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Ni/BN МЕТОДОМ ИСКРОВОГО ПЛАЗМЕННОГО СПЕКАНИЯ (промежуточный, этап 2)

Благодаря высокотемпературной прочности, никель часто используется в качестве металлической матрицы в композиционных материалах. Гексагональный нитрид бора (h-BN) обладает высоким модулем Юнга и хорошими смазывающими свойствами, аналогичными свойствам графита, но обладает значительно более высокой стойкостью к окислению. Целью научного проекта является разработка фундаментальных научных основ повышения механических свойств никеля при комнатной и повышенной температуре за счет дисперсного упрочнения наноструктурами гексагонального нитрида бора (h-BNn). В проекте впервые изготовлены композиты Ni-x%BN (где x = 0,001, 0,05, 0,1 и 3 масc. %) используя методы шарового размола и искрового плазменного спекания. Введение h-BN позволило повысить стойкость к пластической деформации как при комнатной, так и при высоких температурах. Композит с 0,05 маcс. % h-BN показал высокую пластичность и повышение прочности при растяжении на 26 % (25 °C) и 63 % (750 °C) по сравнению с Ni не содержащим добавок. Прочность на изгиб композита Ni-0,05 %BN при комнатной температуре увеличилась на 121 %. Введение малых добавок h-BN приводит к уменьшению размера зерен Ni, упрочнению за счет образования твердого раствора бора в никеле, повышению прочности границ зерен никеля и увеличению плотности дислокаций внутри металлических зерен.