ВПЛИВ ПРОЦЕСІВ ПОРОШКОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ НА МЕХАНІЧНІ ТА ЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ МІДІ (Огляд)

Анотація

З набуттям популярності у світі відновлювальних джерел енергії попит на мідь зростає завдяки її неперевершеним електричним та корозійним властивостям. Проте застосування чистої міді обмежене через її низьку міцність та зносостійкість. Для виготовлення високоміцних та зносостійких композитів до мідної матриці додають різні зміцнювальні матеріали. Порошкова металургія є найбільш поширеним методом виготовлення композитів на основі міді. Властивості композиту, виготовленого методами порошкової металургії, залежать від таких технологічних параметрів, як тиск пресування, температура та час спікання, швидкість зміцнення, розмір матричної фази та зміцнювальних елементів тощо. В запропонованій роботі детально розглянуто вплив зазначених параметрів на механічні та електричні властивості порошкових матеріалів на основі міді. Огляд літератури показав, що SiC, графіт (Gr), TiC та графен (Gn) є армуючими добавками до мідної матриці, які найчастіше використовують для підвищення міцності та зносостійкості матеріалів на основі міді, хоча при цьому зменшується електропровідність. Для поліпшення механічних та електричних властивостей мідної матриці  оптимальними зміцнювачами були визнані армуючі добавки мікронного розміру, як от SiC, TiC і графіт з масовою часткою 4–6%, а також нанорозмірні, як от карбонові нанотрубки і графен з масовою часткою 0,25–1%. Малий розмір частинок (3–5 мкм) Cu-матриці поліпшує механічні та електричні властивості матеріалу. Розмір нанозміцнювальних добавок, таких як карбонові нанотрубки, має бути доволі великим (30–50 нм), аби уникнути агломерування частинок. Більш того, чинниками, які сприяють поліпшенню властивостей металоматричного композиту, є оптимальні діапазони ущільнення 550–650 МПа, температури спікання 800–900 °С та часу спікання 60–90 хв.