ВПЛИВ ДОБАВОК Al₂O_3np І MG НА ВЛАСТИВОСТІ НАНОКОМПОЗИТУ AL–ZR–CE, ОТРИМАНОГО МЕТОДОМ ЛИТВА ПЕРЕМІШУВАННЯМ, ЯК АЛЮМІНІЄВОГО ПРОВІДНИКА

Анотація

Завдяки високій електропровідності та низькій промисловій вартості алюміній давно використовують як провідник у високовольтних мережах. Добавки нанорозмірніх керамічних частинок (Al₂O₃) і легуючих елементів (цирконію, церію та магнію) дозволяють поліпшити характеристики міцності алюмінію без суттєвого погіршення його електропровідності. В даній роботі вивчено електричні, механічні й фізичні властивості нанокомпозита Al–0,12% Zr–0,015% Ce, армованого різною об’ємною часткою (від 0,5 до 1,5%) наночастинок Al₂O₃, з добавками 3 та 5% (мас.) Mg. Композит отримано методом лиття перемішуванням. Лігатуру, яка складалася з легованого цирконієм та церієм алюмінію, було розплавлено, і в розплав за допомогою змішувача (при швидкості обертання 500 об/мин, температурі 850 °С у середовищі інертного газу) було введено Mg й армуючий компонент). Композити відлито у формі пластин для випробувань на розтяг. Встановлено, что міцність нанокомпозита з добавкою 3 і 5% (мас.) Mg є оптимальною при вмісті 1,0 та 1,2 % (об.) Al₂O_3np, відповідно. Більш високий вміст Mg сприяє отриманню нанокомпозитів с кращими характеристиками міцності й подовження. Виявлено, что добавка армуючого елемента погіршує електропровідність нанокомпозитів через появу ізолюючих частинок, а збільшення вмісту Mg спричинює подальше погіршення електропровідності. Коефіцієнт теплового розширения (КТР) може бути зменшено шляхом додавання більшої кількості Al₂O_3np. Однак більший вміст Mg зазвичай підвищує значення КТР нанокомпозитів. Дослідження мікроструктури показало, що, порівняно з неармованими сплавами, композити мають меншу зернистість і більшу пористість.