Выводы
1. При изучении влияния наноразмерных добавок Si3N4, нановолокна Нафен, нано-бор на относительную плотность алюмокомпозитов систем Al- 3масс.%М-1масс.%Си, А1-4масс.%Мд, А1-4масс.%Си установлено, что повышение концентрации наночастиц и нановолокон Нафен с 0,05 до 0,1% об. в материалах не влияет на их относительную плотность. Лучшая уплотняемость наблюдается у алюмокомпозитов системы Al-3 масс.%М-1 масс. %Cu с нанодобвакой Si3N4, при этом медь играет роль смазки, а порошковая смесь многофракционная, что дает лучшую уплотняемость.
Установлено рациональное давление прессования для алюмокомпозитов систем Al-3 масс. % Ni-I масс.%Си, А1-4 масс. %Mg, А1-4масс.%Си с введенными наночастицами - 500 МПа.2. При изучении процесса спекания алюмокомпозитов, содержащих наночастицы бора, было установлено, что, растворяясь в матрице, наночастицы бора образуют вокруг зерен алюмокомпозита ультрадисперсное соедниение A1B2, которое создает в алюмокомпозите мелкозернистую структуру. Усадка у данных алюмокомпозтов составляет - 5-7 %. Вводимые наночастицы Si3N4 препятствуют усадке при консолидации данных материалов, что связано высокой температурой плавления Si3N4, поэтому данные наночастицы при спекании не растворяются в матрице, а внедряются в образованные зерна, что дает их искажение и создает дополнительные дефекты структуры. Нановолокна «Нафен» при смешивании наматываются на частицы алюмокомпозита и тем самым тормозят процесс консолидации, при этом усадка материала не зафиксирована. Наибольшее влияние на процесс консолидации алюмокомпозитов и их усадку оказывает введение наночастиц бора. Рациональной температурой спекания алюмокомпозитов системы А1-4масс.%Си; А1-3масс.%М-1масс.%Си; А1-4масс.%Мд является температура 600-625 оС.
3. Установлено, что проведение смешивания в лопастном смесителе при температуре 90-100 оС в течение 60 минут позволяет получить более гомогенные смеси и равномерно распределить вводимые нанодобавки по объему порошковой шихты алюмокомпозита. Наиболее равномерное распределение было зафиксировано при введении нанопорошка бора в количестве 0,1 об.%.
4. Для исследованных систем Al-3масс.%Ni-1масс.%Cu, Al-4масс.%Mg, Al-4масс.%Сu алюмокомпозитов с наноразмерными добавками были уставновлены рациональные режимы SPS-спекания: температура спекания 625 оС, давление Р=20 МПа, плотность тока 250 А/см2. При этих режима SPS-спекания были получены образцы с минимальной общей пористостью 0,5 - 3,5 %.
5. Наноразмерные добавки Si3N4 и нановолокна «Нафена»
распологались по границам зерен алюмокомпозитов и в процессе уплотнения-спекания не дали зернам расти. Нанодобавка бора при SPS- спекании алюмокомпозита системы Al-3масс.%Ni-1масс.%Cu
взаимодействовала с матрицей с образованием Ni4B3, который выделялся в виде мелкодисперсной фазы, расположенной по границам зерен алюмокомпозита.