Российские исследователи раскрыли механизм формирования композитного материала с повышенной твердостью и износостойкостью при взаимодействии расплавов металлов и керамических материалов. Это открытие позволит создать новые материалы на базе титана, алюминия и азота, сочетающие позитивные свойства металла и керамики. Об этом сообщает информационное агентство «ТАСС».

«Получающиеся в результате этих взаимодействий материалы оказались гораздо тверже чистой меди. Это указывает на то, что новый композит потенциально будет более устойчив к износу и деформации, чем обычные металлы, при этом обладать высокой проводимостью и коррозионной стойкостью», говорится в сообщении.

К такому выводу пришла группа российских материаловедов под руководством профессора НИТУ МИСИС (Москва) Сергея Жевненко при изучении взаимодействий между расплавленной медью и так называемой макс-фазой. Так химики называют особые материалы на основе титана, алюминия и азота, которые обладают свойствами и металлов, и керамики, имеют сложную многослойную структуру, состоящую из наборов трех типов атомов.

Подобные материалы обладают широкими перспективами применения в аэрокосмической промышленности, энергетике и машиностроении, однако этому до настоящего времени мешало отсутствие надежных методик соединения макс-фаз с металлами, которые традиционно используются в конструкциях любой техники. Это было связано с тем, что до сих пор не до конца изучено, что происходит в месте соприкосновения этих материалов с различными расплавами.

Ученые восполнили этот пробел, для чего они проследили за тем, как расплавы меди взаимодействуют с макс-фазой на основе титана, алюминия и азота. В рамках этих опытов материаловеды сбрасывали на пластины из этого материала капли расплавленной меди при разных температурах и отслеживали их взаимодействия с помощью высокоскоростной камеры и скоростных тепловизионных измерений.

Эти замеры указали на то, что при определенной температуре и времени нагрева контакт между каплями меди и макс-фазой приводит к образованию высокопрочного композита, сочетающего в себе плюсы керамики и металла. Как отметил профессор Жевненко, понимание этого позволит создавать прочные промежуточные слои при пайке разных по природе материалов, а также синтезировать композиты с высокой прочностью, при этом обладающие высокой проводимостью и коррозионной стойкостью.

Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА