Композиционный материал на основе алюминия с добавлением многостенных углеродных нанотрубок: получение, структура, свойства

Актуальность и цели. В связи с развитием уровня техники и повышением требований к традиционным материалам получение и исследование композитов, упрочненных дисперсными частицами или волокнами, является актуальной задачей для зарубежных и российских ученых. При введении многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) в качестве армирующего компонента в матрицу металла появляется возможность получить материал с повышенными физико-механическими характеристиками. Целью данной работы являлось исследование влияния МУНТ на структуру и механических свойств чистого алюминия. Материалы и методы. В качестве исходных материалов использовался порошок алюминия марки ПАД-6* чистотой 99,9 % (производство ООО «ВАЛКОМ-ПМ») и МУНТ (содержание аморфного углерода и графита не более 2 %), полученные методом МОСVD и подвергнутые функционализации, путем кислотной обработки в смеси концентрированных серной и азотной кислот. Компактирование смешанных материалов осуществлялось с использованием искроплазменного спекания в вакууме при 600$ ^{\circ}$С и давлении прессования 50 МПа с выдержкой 20 мин. Исследование композитов проводилось следующими методами: электронная микроскопия, измерение микротвердости по Виккерсу, испытание на статическое растяжение. Результаты. Исследовано влияние различных концентраций нанотрубок на микроструктуру и механические свойства композитов. Показано, что применение функционализиции улучшает однородность распределения нанотрубок в порошке алюминия и что наибольшее увеличение микротвердости и предела прочности происходит при концентрации функционализированных МУНТ 0,1 вес %.