ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ НОВОГО СПОСОБА РЕАКЦИОННО-ДИСПЕРСНОГО УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ (заключительный)

Проект посвящен апробации нового концептуального подхода к созданию дисперсно упрочненных металлов таких, как алюминий, титан, никель, цирконий. Основной проблемой, на решение которой направлен проект, является агрегация керамических наночастиц при создании дисперсно упрочненных КМ. Научная значимость проекта состоит в апробации нового концептуального подхода к созданию дисперсно упрочненных металлов за счет синтеза керамических наноструктур на поверхности металлических частиц, образующих матрицу КМ. В качестве модельного материала выбран алюминий, так он имеет огромное значение для промышленности. Целью проекта является разработка нового метода дисперсного упрочнения металлов на примере Al-КМ, за счет реакционного синтеза дисперсной фазы на поверхности частиц окисленного Al. В проекте изучено формирование наноструктур с большим фактором анизотропии формы (больше 10) в системах Al/Al2O3, Al/LiNO3, Al/Mg(NO3)2, Al/Na2SiO3, Al/H3BO3. Изучены процессы нуклеации и роста этих наноструктур на поверхности частиц Al в результате взаимодействия поверхностного оксидного слоя алюминия с реакционными оксидами, нанесенными на поверхность окисленного Al. Изучены факторы, определяющие морфологию наноструктур – толщина поверхностного оксидного слоя алюминия, состав и концентрация реакционных оксидов, температура и время синтеза. Установлены условия, при которых в этих системах образуются игольчатые нанокристаллы (вискеры). Показано, что термомеханические свойства КМ существенно возрастают при добавлении 0,9 масс % вискеров.