Композиционные материалы с включениями наноструктурного углерода для скользящих электроконтактов

Для миниатюрных скользящих подшипников и токоподводов синтезированы композиционные материалы (КМ) на основе латуни и меди с регулярным $3D$ проводящим каркасом с отверстиями, заполненными фуллеритами С$_{60}$. Образцы КМ получены путем термобарической обработки сеток из латунной проволоки Л80 со стороной ячейки 0.3 и 0.5 mm, заполненных фуллеритами С$_{60}$. Параметры обработки обеспечивают консолидацию заготовки и превращение фуллеритов в ячейках сетки в монолитные включения сверхупругого твердого углерода с нанокластерной графеновой структурой. Твердость и модуль индентирования углеродной фазы внутри ячеек с размером стороны 0.3 mm ($H_{\mathrm{IT}}$ = 24 GPa, $E_{\mathrm{IT}}$ = 139 GPa) выше, чем в ячейках сетки с размером стороны 0.5 mm ($H_{\mathrm{IT}}$ = 18 GPa, $E_{\mathrm{IT}}$ = 105 GPa) при упругом восстановлении 84%. Углеродные включения обеспечивают хорошие триботехнические свойства КМ: коэффициент трения образцов КМ ($\mu$ = 0.09–0.13) существенно ниже, чем у латуни ($\mu$ = 0.3). Благодаря наличию в структуре непрерывных проводников в виде латунной сетки исследованные образцы КМ имеют достаточно высокую удельную электропроводность (36 MS/m), которая несколько ниже, чем у медного эталона (42 MS/m), но существенно выше, чем у КМ, полученного из смеси порошков металла и фуллерита (10 MS/m).