Новые исследования
 

Бинарные нанокомпозиционные проводники in-situ на основе металлической медной матрицы с добавками ОЦК-металлов, такие как Cu-Nb, Cu-Fe, Cu-Cr, Cu-V являются предметом интенсивных исследований последних трёх десятилетий. Данные материалы относятся к классу объемных наноструктурных металлических материалов, благодаря малому размеру структурных составляющих (зерна и волокна) менее и более 100 нм. Упрочняющие фазы (дисперсные волокна), сформированные за счет in-situ процесса, обладают высокой термодинамической стабильностью и хорошей адгезией с матрицей. Ограниченная растворимость ОЦК-металлов в меди позволяет медной матрице сохранять высокую электропроводность, а армирующие волокна ОЦК-металлов обеспечивают высокие прочностные свойства. Использование различных ОЦК-металлов (Nb, Fe, V, Cr и др.) в качестве добавок оказывает влияние на характеристики структуры, электропроводность, механические свойства, а также стоимость проводов.

 

Повышенная механическая прочность таких композитов при высокой электропроводности позволяет использовать их в качестве перспективных материалов для изготовления элементов электрических устройств и механизмов, работающих в напряженных условиях, особенно когда важно уменьшение массы проводника. Наиболее перспективно применять такие материалы в энергетике, в автомобильной, авиационной, космической технике, в электронике, телекоммуникационных устройствах при использовании сверхтонких проводников.

 

Последние работы кафедры МиФП в этой области связаны со сравнительным анализом микроструктуры и испытаниями на усталость образцов  нанокомпозиционных проводников in-situ различного химического состава.

 

 

О результатах исследований можно ознакомиться в следующих работах:

  1. Лоскутова Д.Н. Количественный анализ структуры нанокомпозиционных высокопрочных проводников in-situ на основе Cu-Nb, Cu-Fe и Cu-V // 68-е дни науки студентов НИТУ "МИСиС": международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции.–М.: МИСиС, 2013.–С. 45

  2. Никулин С.А., Рожнов А.Б., Рогачев С.О., Хаткевич В.М., Нечайкина Т.А., Панцырный В.И., Хлебова Н.Е. Электронно-микроскопический анализ микроструктуры in-situ нанокомпозиционных проводников на основе медной матрицы, легированной ОЦК-металлами // Современные металлические материалы и технологии (СММТ'2013): труды международной научно-технической конференции.–СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та. 2013.–С. 195

  3. С.А. Никулин, А.Б. Рожнов, С.О. Рогачев, В.М. Хаткевич, В.И. Панцырный, Н.Е. Хлебова, Т.А. Нечайкина. Сопротивление усталостному разрушению in situ нанокомпозиционных высокопрочных проводников // V Международная конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». Москва. 26-29 октября 2013 г./ Сборник материалов. – М: ИМЕТ РАН, 2013.–С. 549-550

  4. Никулин С.А., Рожнов А.Б., Рогачев С.О., Хаткевич В.М., Панцырный В.И., Хлебова Н.Е., Нечайкина Т.А. Количественный анализ микроструктуры in-situ нанокомпозиционных проводников на основе Cu-Nb, Cu-V и Cu-Fe // V Всероссийская конференция по наноматериалам. Звенигород. 23-27 сентября 2013 г. / Сборник материалов. – М.: ИМЕТ РАН, 2013.–С. 365-366

  5. С.А. Никулин, В.Г. Ханжин, А.Б. Рожнов, С.О. Рогачев, А.В. Крайнев, А.В. Никитин, А.Е. Воробьева, И.М. Абдюханов, Е.А. Дергунова, Р.Т. Алиев. Практика использования некоторых высокочувствительных методов в исследовании состава, структуры и механических свойств низкотемпературных сверхпроводников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы.–2014.–№ 1.–С. 50-61

  6. Никулин С.А., Рогачев С.О., Рожнов А.Б., Нечайкина Т.А., Хаткевич В.М., Панцырный В.И., Хлебова Н.Е. Сопротивление малоцикловой усталости нанокомпозиционных высокопрочных проводников in-situ // Сб. трудов VII-ой Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур» - ПРОСТ 2014. 22-24 апреля 2014 года, Москва, НИТУ «МИСиС». – М.: ПОЧЕРК МАСТЕРА, 2014.–С. 176

  7. Sergey A. Nikulin, Stanislav O. Rogachev, Andrey B. Rozhnov, Viktor I. Pantsyrnyi, Natalya E. Khlebova, Tatyana A. Nechaykina, Vladimir M. Khatkevich, Mikhail Yu. Zadorozhnyy. Microstructure and fatigue strength of high-strength Cu-Fe and Cu-V in-situ nanocomposite wires // Composites: Part B.–2015.–V. 70.–P. 92-98

  8. Никулин С.А., Панцырный В.И., Рожнов А.Б., Рогачев С.О., Хлебова Н.Е., Нечайкина Т.А., Хаткевич В.М. Возможности методов сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии для сравнительного анализа микроструктуры нанокомпозиционных высокопрочных проводников in-situ на основе медной матрицы и ОЦК-металлов // Металловедение и термическая обработка металлов.–2016.–№ 4.–С. 23-28 (S.A. Nikulin, V.I. Pantsyrnyi, A.B. Rozhnov, S.O. Rogachev, N.E. Khlebova, T.A. Nechaikina, V.M. Khatkevich. Possibilities of scanning and transmission electron microscopy for comparative analysis of the microstructure of in-situ nanocomposite high-strength conductors based on a copper matrix and bcc-metals // Metal Science and Heat Treatment.–2016.–V. 58.–N. 3-4.–P. 209-213)

  9. Никулин С.А., Рогачев С.О., Крайнев А.В., Панцырный В.И., Рожнов А.Б., Хлебова Н.Е., Задорожный М.Ю. Усталостная прочность нанокомпозиционных высокопрочных проводов Cu/Nb, изготовленных методом «плавка+деформация» // Перспективные материалы и технологии : материалы международного симпозиума (22-26 мая 2017 года, Витебск, Беларусь). В 2-х ч. Ч. 1 / под ред. В.В. Рубаника.–Витебск : УО "ВГТУ", 2017.–С. 24-26

  10. A.B. Rozhnov, V.I. Pantsyrny, A.V. Kraynev, S.O. Rogachev, S.A. Nikulin, N.E. Khlebova, M.V. Polikarpova, M.Yu. Zadorozhnyy. Low-cycle bending fatigue and electrical conductivity of high-strength Cu/Nb nanocomposite wires // International Journal of Fatigue.–2019.–V.128.–105188