Critical review on liquid state processing of aluminium based metal matrix nano-composites

Application of different powdered forms of carbon for reinforcement of aluminum matrix composite materials by carbon and titanium carbide. А review

“…Жидкофазные методы получения дисперсноупрочненных АМКМ на сегодняшний день признаны экономически более эффективными для промышленного производства из-за возможности использования имеющегося недорогого оборудования литейного производства и получения литых заготовок и деталей больших размеров и сложной формы [5,19,27]. Кроме того, литые композиты по сравнению с «твердофазными» могут обладать более сильной адгезионной межфазной связью, что необходимо для обеспечения высоких механических свойств КМ [28,29].…”

“…Для решения указанных проблем применяются различные более сложные подходы: двухстадийное замешивание с использованием твердожидкого (полутвердого) состояния матричного сплава, разбрызгивание струи расплава металла с диспергированием высокоскоростной струей холодного инертного газа с одновременным вводом армирующего порошка, спиннингование струи жидкой суспензии армирующих частиц в расплаве на вращающемся охлаждаемом медном колесе и др. [17,19,30].…”

“…При уменьшении размера армирующих частиц до наноуровня (от 1 до 100 нм) начинают работать другие механизмы упрочнения, чем при армировании микроразмерными частицами, и, как показывают расчеты, а также экспериментальные исследования, значительное изменение свойств алюмоматричных композитов достигается при существенно меньшем содержании армирующей фазы, что очень важно для преодоления такого недостатка АМКМ, как малые пластичность и трещиностойкость при повышенной прочности [17,18]. Поэтому в последнее время АМКМ с наноразмерными керамическими частицами армирующей фазы привлекают особое внимание [17,19].…”

“…Отметим, что из карбидов (SiC, Al 4 C 3 , TiC, B 4 C) для армирования АМКМ наиболее широко применяется карбид кремния, и композитам Al-SiC посвящено большое число исследований [5,12,13,19,20]. Но самым перспективным считается карбид титана, поскольку он -единственный из применяемых в настоящее время порошковых армирующих компонентов, который имеет кристаллическую решетку ГЦК, совпадающую с решеткой α-Al и отличающуюся от нее размером всего на 6,93 % [21].…”

“…Однако исследований по КМ Al-TiC, особенно нанокомпозитам Al-TiC, значительно меньше, чем по КМ Al-SiC, что необходимо восполнять, чтобы определить наиболее эффективные методы изготовления композитов и нанокомпозитов Al-TiC и рациональные области их применения [19]. (Возможно, относительно малое число работ по армированию алюминиевых сплавов частицами TiC (по сравнению с SiC) вызвано также образованием тройных соединений МАХ-фаз Ti 2 AlC и Ti 3 AlC 2 в системе Ti-C-Al с большим относительным содержанием Ti-C и их использованием для получения не дисперсно-упроченных, а каркасных алюмокерамических композитов на основе каркаса МАХ-фазы [31].)…”