|
|
|
|
|
11:43, 15 Января 26
Электроэнергетическая Россия Сибирский ФО Ученые ТПУ нашли способ армировать медные композиты карбидами  Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили новый способ синтеза металлических композитов на основе меди, армированных твердыми карбидами. Технология политехников позволяет контролировать форму, размер и распределение карбидов внутри меди.
Это улучшает теплопроводность и механические свойства материала. В будущем метод может лечь в основу систем нового поколения устройств теплоотвода в электронной технике.
Сплавы меди благодаря хорошей тепло- и электропроводности и износостойкости широко применяются в электронике и устройствах теплоотвода. Для улучшения свойств материалов на основе меди к ней добавляют твердые карбиды (например, карбид вольфрама, бора или титана). Они повышают механические свойства материала без существенного снижения электропроводности. Однако у существующих методов синтеза таких композитов есть ряд недостатков, ограничивающих их промышленное применение.
Ученые Томского политеха совместно с коллегами из Китая предложили новый способ синтеза композитов из меди с вкраплениями твердых карбидов. Он основан на двух подходах плазмодинамического метода – ex site и in situ. В первом случае осуществляется раздельный синтез компонентов композита в виде медной матрицы и карбида. Во втором случае происходит совместное получение матрицы и карбида в едином процессе плазменной обработки. Вне зависимости от подхода, готовый продукт пригоден для получения объемных изделий методом искрового плазменного спекания.
«Главная проблема аналогичных методов получения металломатричных композитов на основе меди — высокая пористость, которая снижает свойства готовых изделий. Предложенная технология с возможностью in situ "совмещения" компонентов непосредственно в зоне дугового разряда позволяет обеспечить более надежное, плотное и однородное соединение карбида с медной матрицей, что позволяет улучшить механические и тепловые характеристики готовых металломатричных композитов», — отмечает один из авторов исследования, доцент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Дмитрий Никитин.
Политехники провели анализ полученных новым способом материалов: с помощью сканирующего и просвечивающего электронных микроскопов они анализировали размер распределения частиц твердых карбидов в композите, твердость, теплопроводность и другие характеристики.
Результаты исследования показали, что металлические композиты, созданные благодаря новому методу, в сравнении с аналогами и чистой медью обладают улучшенными характеристиками. Так, плотность материала достигает 95 %, твердость – до 130 HV, а теплопроводность – до 152 Вт/м∙К.
«Главное преимущество новой технологии заключается в способе формирования микроструктуры будущего композита: карбид формируется как высокодисперсный компонент, а медь преимущественно представлена в виде крупноразмерных частиц. Из-за этого плотность заполнения объема между крупными и мелкими частицами очень высокая. В будущем мы планируем оптимизировать режимы плазменной обработки, чтобы достичь максимального контроля синтеза и свойств металломатричных композитов для конкретных задач электроники», — добавляет Дмитрий Никитин.
В исследовании приняли участие ученые Инженерной школы энергетики Томского политеха, Цзилиньского университета (Китай) и Чанчуньского университета (Китай).
Источник: пресс-служба Томского политехнического университета
Все новости за сегодня (44)
|
 Инновационные продукты «Северстали» завоевали высшие награды на международной выставке «Архимед 2026»
Компания «Северсталь» представила разработки на XXIX Московском международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед 2026». |
|
О проекте
Размещение рекламы на портале
Баннеры и логотипы "Energyland.info" |
|
