Ученые из Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) представили прорывное исследование в области создания легких и прочных металломатричных композиционных материалов (МКМ) на основе магниевых сплавов. В ходе масштабной работы они изучили десять различных составов, усиленных наночастицами карбида кремния (SiC), оксида иттрия (Y₂O₃) и оксида алюминия (Al₂O₃), и определили самый перспективный вариант для применения в авиационной, космической и автомобильной промышленности.
Лучшие результаты показал композит на основе системы Mg–Zn–Ca, армированный 3% наночастиц SiC. Этот материал демонстрирует уникальное сочетание высоких механических свойств и хорошей пластичности: после термической обработки его предел прочности достигает 190 МПа, а относительное удлинение — более 10%, что особенно важно для последующей обработки давлением. Кроме того, он обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью.
Исследование также выявило, что традиционная термообработка (гомогенизация), хотя и улучшает механические свойства большинства композитов, значительно снижает их устойчивость к коррозии. Учёные связывают это с изменением микроструктуры — растворением эвтектик и образованием наноразмерных интерметаллидных фаз.
Это открытие открывает путь к созданию новых лёгких и прочных деталей для транспортных средств, позволяя снизить массу конструкций, сократить расход топлива и уменьшить вредные выбросы без потери прочности и надежности. Работа выполнена в рамках стратегического направления развития материалов и технологий до 2030 года и подтверждает лидирующую роль России в создании материалов нового поколения.
Исследование опубликовано в журнале «Труды ВИАМ».
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
