Разработка научных основ синтеза перспективных конструкционных материалов интерметаллидного класса с аморфно-кристаллической структурой в условиях экстремальных воздействий высоких температур и давлений

Объект исследований – порошковые смеси базовой системы Ti–Al. Цель первого этапа – исследование кинетики синтеза и процессов фазообразования на разных темпах нагрева в механоактивированных порошковых смесях Ti + Al. В ходе работы создана экспериментальная установка для изучения критических условий воспламенения в порошковых системах. В системе Ti–Al установлена возможность реализации гетерогенного синтеза с полным завершением без теплового взрыва, т.е. в низкотемпературном режиме, благодаря низкому энергетическому барьеру диффузии. В объеме механокомпозита существуют все условия для протекания реакции, поэтому кинетика синтеза определяется процессами гетерогенной диффузии в матрице. Критическая температура зависит от параметров взаимной диффузии реагентов в твердой фазе. Разработана математическая модель неизотермической диффузии реагентов в объеме матрицы композита с подвижными границами раздела фаз. Получены диаграммы критических параметров, разделяющих плоскость на докритическую и посткритическую области. Методом дифракции синхротронного излучения установлено, что с ростом скорости нагрева происходит переход от твердофазного инициирования реакции к жидкофазному. Сформированы предпосылки для получения градиентных гетерофазных систем с иерархией структур, определяющей уникальные свойства. На следующем этапе исследований планируется дальнейшая обработка подобных систем в условиях экстремального термического воздействия, что позволит сформировать аморфно-кристаллическую составляющую в порошковом материале для последующего применения в аддитивных технологиях.