19 августа в 16:29 в Самарском политехе исследователи представили новый метод производства керметов — композитов, которые соединяют твердость керамики с пластичностью металла. Над технологией работала команда кафедры «Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы», несколько лет улучшавшая свойства этих материалов. Информацией поделилось издание Togliatti24. Об этом рассказывает Самара онлайн 24.
Традиционные способы изготовления композитов требуют много времени и энергии, а также сложного оборудования, например реакторов-центрифуг и двухкамерных тиглей. Разработанный подход основан на совмещении самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и металлотермии. Благодаря этому керметы получаются за счет естественной пропитки керамики расплавленным металлом, без дополнительных источников энергии и громоздких установок.
Технология выглядит следующим образом: порошковую смесь (СВС-шихту) прессуют и помещают в выемку из керамического порошка или графита. Сверху насыпают металлотермический состав и поджигают его. Возникающая реакция термита дает жидкий металл, который проникает в керамическую основу, формируя готовый композит.
Взаимодействие с частицами шихты запускает горение, в ходе которого образуется пористая керамика, а ее каркас заполняется жидким металлом. Через 30–40 секунд материал остывает, металл затвердевает — получается кермет. «Наша технология энергоэффективна и проста в реализации, — отметил доцент Евгений Латухин. — Ее новизна в отказе от закрытых реакторов и принудительной инфильтрации».
Для выемки достаточно использовать обычный речной песок, а сам процесс можно проводить на открытом воздухе. Метод позволяет изготавливать изделия с содержанием тугоплавкой керамической фазы от 40% до 80% без внешних источников энергии. Время изготовления сокращается с часов до секунд. Полученные керметы отличаются высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и электропроводностью. Кроме того, ученые разработали уникальную опалубку для промышленных реакторов.