УДОСКОНАЛЕННЯ МІКРОСТРУКТУРИ ТА ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ НАНОКОМПОЗИТІВ З АЛЮМІНІЄВОЮ МАТРИЦЕЮ ШЛЯХОМ МЕХАНОХІМІЧНОГО ПОДРІБНЕННЯ ПОРОШКІВ AL–WO₃

Анотація

Металоматричні композити (ММК) на основі алюмінію широко відомі своїми чудовими механічними та електричними властивостями, що робить їх придатними для застосування в передових інженерних розробках. У цьому дослідженні нанокомпозити були синтезовані з сумішей порошків Al і 20% (мас.) WO₃ за допомогою методів порошкової металургії. Використано високоенергетичне кульове подрібнення різної тривалості, а потім ущільнення та спікання при 600 °C в середовищі аргону. Під час обробки WO₃ зазнав хімічних перетворень in situ, що призвело до утворення вольфраму (W), алюмініду вольфраму (WAl₁₂) та наноструктурного оксиду алюмінію (Al₂O₃). Характеризація структури за допомогою рентгенівської дифракції (XRD) та трансмісійної електронної мікроскопії високої роздільної здатності (HRTEM) підтвердила наявність цих фаз. Уточнення за методом Рітвельда показало, що наночастинки W становили приблизно 10% (мас.), а WАl₁₂ ¾ 7% (мас.) після 30 год подрібнення. Рівномірно розподілена фаза Al₂O₃ сприяла покращенню властивостей композита. Збільшення часу подрібнення до 40 год значно поліпшило механічні та електричні властивості: твердість зросла з 31 до 157 HV, а електричний опір зменшився з 186 до 40 мкОм · м. Ці результати підкреслюють важливу роль утворення фаз in situ та розподілу фаз нанодіапазону в оптимізації функціональних характеристик нанокомпозитів на основі алюмінію.