Матвієнко Я. І. Структура, стабільність та властивості інтерметалевих сполук системи Al-Cu та композитів на їх основі

Методами рентгеноструктурного аналізу, диференційної сканувальної калориметрії (ДСК), ядерного магнітного резонансу (ЯМР), раманівської спектроскопії, сканувальної електронної мікроскопії (СЕМ) досліджено структуру порошкових композитів Al-Cu і Al-Cu/C із вмістом міді 17, 33 та 80 мас.% після високоенергетичного механоактиваційного оброблення елементарних порошків Al та Cu без і з добавкою графіту (5 мас.%) та їх термомеханічних обробок (відпалів, холодного пресування та твердофазного спікання), багатошарових фольг Al/Cu (періоду 60 і 30 нм) із вмістом Cu 33 і 80 мас.%, отриманих методом електронно-променевого осадження, до та після відпалів, а також її взаємозв’язок із механічними властивостями та реакційною здатністю композитів. Встановлено особливості фазоутворення у композитах після відповідних обробок. Показано, що процес фазоутворення в системі Al-Cu відбуваєються шляхом формування пересиченого твердого розчину Al(Cu) і/або Cu(Al). У композитах евтектичного складу ГЦК→ОЦК перетворення відбувається за участі фази нижчої симетрії ОЦТ θ-Al2Cu. Виявлено можливість формування метастабільної невпорядкованої Al4Cu9 фази після механічного легування впродовж 8 годин порошкових композитів Al-Cu і Al-Cu/C та відпалів при температурі 150ºС багатошарових фольг Al/Cu у широкому концентраційному діапазоні. Уточнено її структуру, а також хімічний склад, показано можливість її впорядкування при температурі 500ºС і вище у зразках композитів із вмістом міді 80 мас. %. Вперше виявлено її позитивний вплив на підвищення рівня мікротвердості (модулю Юнга) композитів в них із збереженням прийнятного коефіцієнта пластичності. Встановлено, що найбільший рівень реакційної здатності спостерігався у композитах із вмістом міді 80 мас.%.