Исследование микроструктуры металломатричных композиционных материалов на основе алюминия, армированного модифицированными углеродными волокнами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты исследования по определению толщины металлических покрытий на углеродных волокнах и микроструктуры металломатричных композиционных материалов на основе алюминия, армированного модифицированными углеродными волокнами. В качестве модификатора для углеродных волокон выступали защитные покрытия из металлов, такие как никель и медь. Данные покрытия позволили осуществить пропитку углеродного волокна расплавом алюминия с применением жидкофазного метода и получить высокоармированные металломатричные композиционные материалы с объемным содержанием углеродного волокна 72–75%.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Румянцев

Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0000-3340-7622

к.т.н., ген. дир.

Россия, Санкт-Петербург

С. В. Агафонов

Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0005-5058-5267

дир.

Россия, Санкт-Петербург

М. А. Юрков

Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал")

Автор, ответственный за переписку.
Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0003-4228-2405

к.т.н., рук. гр.

Россия, Санкт-Петербург

А. А. Федоткова

Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0002-2190-6058

вед. инж.

Россия, Санкт-Петербург

К. Д. Алексеева

Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0000-0002-2058-8740

инж.

Россия, Санкт-Петербург

Е. С. Шитова

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0000-0002-9085-4813

вед. эксп.

Россия, Москва

Н. А. Литовченко

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0000-0001-7568-5655

гл. спец.

Россия, Москва

А. В. Ерохина

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0003-7349-1656

спец.

Россия, Москва

А. П. Пономаренко

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0000-0003-0220-1597

нач. упр.

Россия, Москва

А. В. Глебов

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0003-9612-5050

к.т.н., зам. дир.

Россия, Москва

Ф. В. Макаров

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0000-0002-5713-2974

д.т.н., гл. эксп.

Россия, Москва

Е. М. Глебова

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0000-0001-8388-5980

к.т.н., вед. науч. сотр.

Россия, Москва

Р. Г. Захаров

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0007-3250-523X

гл. спец.

Россия, Москва

И. С. Осипов

АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара" (АО "ВНИИНМ")

Email: YurkovMA@virial.ru
ORCID iD: 0009-0001-0299-9925

спец.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Жабин А.Н., Сидоров Д.В., Няфкин А.Н. Волокнистые композиционные материалы с металлической матрицей (обзор). Труды ВИАМ. 2021. № 6(100). С. 27–35.
  2. Huang Y. et al. Carbon Materials Reinforced Aluminum Composites: A Review. Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2014. Vol. 27. Is. 5. PP. 775–786. https://doi.org/10.1007/s40195-014-0160-1
  3. Arunkumar S. et al. Materials Today: Proceedings A Review on Aluminium Matrix Composite with Various Reinforcement Particles and Their Behaviour. Materials Today Proceedings. 2020. Vol. 33. PP. 484–490. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.05.053
  4. Srinivasan R. et al. Materials Today: Proceedings Prediction of Wear Strength of Squeeze Cast Aluminium Hybrid Metal Matrix Composites Using Response Surface Methodology. Materials Today Proceedings. 2020. Vol. 27. PP. 1806–1811. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.779
  5. Ramos-masana A., Colominas C. Surface & Coatings Technology Evaluation of DC-MS and HiPIMS TiB2 and TaN Coatings as Diffusion Barriers against Molten Aluminum: An Insight into the Wetting Mechanism. Surface and Coatings Technology. 2019. Vol. 375. PP. 171–181. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.06.031
  6. Yuan M. et al. The Role of Al4C3 Morphology in Tensile Properties of Carbon Fiber Reinforced 2024 Aluminum Alloy during Thermal Exposure. Materials. 2022. Vol. 15. Is. 24. P. 8828. https://doi.org/10.3390/ma15248828
  7. Костиков В.И., Варенков А.Н. Композиционные материалы на основе алюминиевых сплавов, армированных углеродными волокнами. М.: "Интермет Инжиниринг", 2000. 446 c.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Фотография поперечного среза участка пучка из УВ с никелевым покрытием марки Н1, которая получена на оптическом микроскопе Leica DM 2500 M

Скачать (272KB)
Метаданные
3. Рис.2. Фотография поперечного среза участка пучка из УВ с медным покрытием марки М1, которая получена на оптическом микроскопе Leica DM 2500 M

Скачать (252KB)
Метаданные
4. Рис.3. Фотография микроструктуры образца МКМ на основе УВ без покрытия и алюминиевой фольги А5М, полученная на оптическом микроскопе Leica DM 2500 M

Скачать (590KB)
Метаданные
5. Рис.4. Фотография микроструктуры фрагмента образца МКМ на основе алюминия марки А5М и УВ с никелевым покрытием Н1, полученная на оптическом микроскопе Leica DM 2500 M

Скачать (123KB)
Метаданные
6. Рис.5. Фотография микроструктуры фрагмента образца МКМ на основе алюминия марки А5М и УВ с медным покрытием марки М1, полученная на оптическом микроскопе Leica DM 2500 M

Скачать (92KB)
Метаданные
7. Рис.6. РЭМ-изображение фрагмента микроструктуры МКМ на основе алюминия марки А5М и УВ с никелевым покрытием марки Н1: (а) фотография участка поперечного среза межфазной границы углеродного волокна – покрытие Ni – алюминиевая матрица, на которой проведенена линия (b), по которой проводился элементный анализ (с); распределение элементов C (1), Al (2) и Ni (3) по линии

Скачать (356KB)
Метаданные
8. Рис.7. РЭМ-изображение микроструктуры МКМ на основе алюминия марки А5М и углеродного волокна с медным покрытием (а) и элементное картирование участка поперечного среза образца МКМ, на котором находится часть пучка из углеродных волокон; b – визуализация распределения элементов C, Al, Cu при помощи конверсии рентгеновского спектра в спектр видимого излучения; c – карта распределения углерода; d – карта распределения алюминия; e – карта распределения меди

Скачать (1MB)
Метаданные

© Румянцев В.И., Агафонов С.В., Юрков М.А., Федоткова А.А., Алексеева К.Д., Шитова Е.С., Литовченко Н.А., Ерохина А.В., Пономаренко А.П., Глебов А.В., Макаров Ф.В., Глебова Е.М., Захаров Р.Г., Осипов И.С., 2025