Использование алюминиевой пудры ПАП-2 для изготовления порошковых композиционных материалов: особенности технологии, структуры и физико-механические свойства композитов Часть 1. Технологические подходы, обеспечивающие создание композиционных материалов, и применяемые методики для определения их физико-механических свойств

Получены композиты: Al/Al2O3 (керметная слоистая матрица) – наполнитель (дискретные металлические волокна, дюралевая стружка, частицы графита, зерна электрокорунда, каолиновые волокна, сферолиты технического глинозема). Для формирования слоистой керметной матрицы использовали промышленно производимую алюминиевую пудру ПАП-2, состоящую из чешуйчатых частиц со стеариновым покрытием (удельная поверхность пудры – 4,1322 м2/г, размеры ее частиц варьируются от 0,03 до 10 мкм). С целью создания композитов применяли следующие основные технологические операции: термообработка пудры ПАП-2 на воздухе для выжига стеарина с поверхности частиц и его замены на пассивирующую алюмооксидную пленку, смешивание полученного порошкового продукта с наполнителем, прессование и реакционное спекание порошковых заготовок в режиме фильтрационного горения на воздухе. Для изготовления композита Al/Al2O3–С предложен новый подход, в основе которого лежит химическая реакция «омыления» стеарина. Она протекает между стеарином на поверхности алюминиевых частиц и едким натром – продуктом гидролиза разбавленного жидкого стекла, вводимого в исходную пудру. Продукты реакции (стеарат натрия и глицерин) при последующей термообработке на воздухе разлагаются с образованием коксового остатка на поверхности частиц. Физико-механические свойства композитов определяли с использованием стандартных и общепринятых методик.

1. Молотова В.А. Промышленное применение кремнийорганических лакокрасочных покрытий. М.: Химия, 1978.

2. Кардашов Д.А. Синтетические клеи. М.: Химия, 1976.

3. Осокин А.С. Основы общей химической технологии: Учеб. пос. для вузов. М.: Высш. школа, 1963.

4. Литовка О.Б. Исследования физико-химических и взрывчатых свойств аммиачной селитры и смесей на ее основе: Автореф. … дис. канд. техн. наук. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2010.

5. Александров В.А., Владимиров В.В., Дмитриев Р.Д., Осипов С.О. Ракеты-носители. М.: Воениздат, 1981.

6. Тихов С.Ф., Романенков В.Е., Садыков В.А., Пармон В.Н., Ратько А.И. Пористые композиты на основе оксидалюминиевых керметов (синтез и свойства). Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2004.

7. Афанасьева Н.А., Романенков В.Е. Низкотемпературная пористая керамика на основе оксида алюминия // 8-я Междунар. науч.-техн. конф. «Новые материалы и технологии: Порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка» (Минск, 27—28 мая 2008 г.). Минск: Ин-т порошковой металлургии НАН Беларуси, Изд. дом «Белорусская наука», 2008. С. 131—132.

8. Петюшик Е.Е., Тихов С.Ф., Романенков В.Е., Евтухова Т.Е., Пинчук Т.И. Композиционный пористый материал для каталитических мембранных реакторов // Порошковая металлургия: Респ. межвед. сб. науч. тр. Вып. 36. Минск: Изд. дом «Беларуская навука». 2013. С. 146—153.

9. Шляпин С.Д., Сенкевич К.С., Князев М.И., Петров Л.М. Получение порошковых катодов системы Ti—Al для нанесения ионно-вакуумных покрытий // 9-я Междунар. науч.-техн. конф. «Новые материалы и технологии: Порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка» (Минск, 29–30 сент. 2010 г.). Минск: Ин-т порошковой металлургии НАН Беларуси, Изд-во «Диатех», 2010. С. 123—124.

10. Иванов Д.А., Ситников А.И., Шляпин С.Д. Особенности технологии и физико-механические свойства кермета Al2O3—Al со слоистой структурой // Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2008. No. 3. С. 23—29.

11. Dinesh K., Geeta A., Rajesh P. Properties and characterization of Al—Al2O3 composites processed by casting and powder metallurgy routes (review) // Int. J. Latest Trends Eng. Technol. 2013. Vol. 2. No. 4. Р. 486—496.

12. Практикум по технологии керамики и огнеупоров / Под ред. Д.Н. Полубояринова и Р.Я. Попильского. М.: Стройиздат, 1972.

13. Васильев В.А., Митин Б.С., Пашков И.Н., Серов М.М.,

14. Скуридин А.А., Лукин А.А., Яковлев В.Б. Высокоскоростное затвердевание расплава. М.: СП Интермет инжиниринг, 1998.

15. Красулин Ю.Л., Баринов С.М., Иванов В.С. Структура и разрушение материалов из порошков тугоплавких соединений. М.: Наука, 1985.

16. Ситников А.И. Получение термостойкого кермета Al2O3—Al реакционным спеканием: Дис. … канд. техн. наук. М.: РГТУ—МАТИ им. К.Э. Циолковского, 2005.