Разработка композиционных конструкционных материалов со специальными свойствами на основе систем «алюминий-кремний-наноуглерод»

Целью работы является оценка влияния наноуглерода на повышение физико-механических свойств легких сплавов. Введенный в расплав наноуглерод при затвердевании располагается во всех элементах структуры сплава, при этом измельчает структуру и образовывает более твердые соединения, которые при небольшом количестве позволяют сделать этот сплав более прочным с хорошими литейными свойствами. При увеличении количества наноуглерода, при этом он может быть природного происхождения (шунгит), и последующей термообработке, могут получиться материалы более прочные и твердые. Исследования в этой области могут обеспечить получение прочных легких материалов, материалов со специальными свойствами для подшипников скольжения с более высокими характеристиками, чем применяемые бронзы. Для этого необходимо изучить механизм взаимодействия наноуглерода и легких сплавов, как в течение плавления и ввода их в расплав, так и в результате термообработки. Предварительные результаты показали, что наноуглерод находится во всех структурных составляющих сплава, при этом количество его вводилось всего до 1 %.Ожидаемые результаты: разработка принципов создания материалов с многоуровневой (нано-микро-мезо-макро) структурой; разработка технологии синтеза метаматериалов; разработка новых композиционных конструкционных материалов и материалов со специальными физическими свойствами на основе систем «металл-металл, металл-керамика, керамика-керамика» в наноструктурированном состоянии; физические исследования прочности материалов; исследование элементарных процессов разрушения и пластической деформации материалов, разработка методов прогнозирования и увеличения долговечности материалов и конструкций.