ВЛИЯНИЕ ВИДА УГЛЕРОДНОЙ ФОРМЫ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ В СОСТАВЕ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА AL-5%CU-10%TIC, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ СВС

В работе приведены результаты исследования влияния вида углеродной формы (технического углерода и многослойных углеродных нанотрубок) на морфологию и характер распределения фазы карбида титана в составе полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза композиционного материала Al-5%Cu-10%TiC, подвергнутого далее термической обработке в виде закалки и искусственного старения. Показано, что обе модификации углерода позволяют изначально синтезировать карбидную фазу высокой дисперсности с размерами до 800 нм. Однако в ходе последующей термической обработки образцов, полученных на основе шихты с нанотрубками, наблюдается снижение дисперсности частиц карбида титана до 2 мкм и повышение степени их агломерированности, что влечет за собой уменьшение упрочняющего эффекта старения. На основе анализа механизма карбидообразования выдвинуто предположение, что в результате высокоскоростного капиллярного растекания титана по поверхности углеродных частиц в процессе синтеза образуемые частицы наследуют геометрию исходной углеродной формы. В связи с этим, при использовании технического углерода преимущественным является синтез округлых частиц карбида титана, а в случае нанотрубок – цилиндрических частиц. Различия в морфологии, в свою очередь, определяют различную степень самодиффузии при последующем нагреве, что и приводит к более существенным изменениям дисперсности и характера распределения карбидной фазы в образцах, синтезированных на основе нанотрубок. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что вид углеродной формы оказывает значительное влияние на структурные характеристики карбидной фазы и дают основание рекомендовать к использованию технический углерод, отличающийся и более низкой стоимостью.

карбид титана, композиционный материал, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, термическая обработка