Вопрос 1, вопрос 2:

Их много! Примеры:

1. Механическим сплавлением никеля и кобальта с алюминием синтезированы интерметаллиды Ni35Al65 и Co₄₀Al₆₀ , из которых после выщелачивания можно получить высоко активные скелетные катализаторы. Введение третьего компонента (титана, молибдена, ванадия или вольфрама) в никель-алюминиевый сплав приводит к увеличению активности в реакциях гидрирования n-нитрофенолята натрия, малеиновокислого натрия и 4,4'-динитростильбен-2,2'-дисульфокислоты в 2 - 3 раза.

2. Механическое сплавление порошков магния с металлами-катализаторами и неорганическими солями может быть использовано для получения материалов, способных обратимо аккумулировать водород в больших количествах при невысоких температурах. Продемонстрирована возможность синтеза новых тройных гидридов при гидрировании механических сплавов из невзаимодействующих между собой металлов (Mg и Fe) или не имеющих гидридобразующих интерметаллических соединений (Mg и Co). Проведение механохимических процессов в атмосфере водорода, так называемое «реакционное механическое сплавление» может приводить к образованию гидридных фаз непосредственно в процессе механохимической обработки. Образовавшиеся таким образом фазы являются метастабильными и обладают свойствами, отличными от свойств гидридов, полученных традиционными способами.

3. Механическое легирование порошков железа некоторыми редкоземельными элементами и неметаллами позволяет синтезировать соединения (например, Nd₂Fe₁₄B) , являющиеся основой постоянных магнитов.

4. Механическое сплавление меди, ртути и олова используется для изготовления пломбировочной амальгамы в стоматологии.

5. Метод металлического легирования в порошковой металлургии позволяет успешно контролировать формирование необходимых типов микроструктур сплавов и интерметаллидов на основе титана, минуя термомеханическую обработку. Оптимизация параметров металлического легирования элементарных порошков позволила получить многофазные ультрадисперсные порошки и спеченные материалы с нанокристаллической структурой системы Ti-Al, Ti-Al-V, Ti–Al–Nb.

6. Механическое легирование успешно используется для производства высококачественных электрических контактов, например композиции Сu–15Ru. Рутений отличается множеством привлекательных электрических свойств и значительно менее дорог по сравнению с золотом и другими металлами платиновой группы. Однако чистый рутений очень хрупок. Рутений и медь взаимно нерастворимы. Механическое легирование является едва ли не единственным способом получения такой неравновесной структуры, в которой 15% масс. рутения распределены в виде дисперсных частиц в медной матрице. В таком материале твердые, тугоплавкие и имеющие высокую проводимость частицы рутения функционируют как точки электрического контакта, в то время как несущая медная матрица обеспечивает электрическую проводимость.

7. Механохимическая обработка часто применяется для получения дисперсно-упрочненных композитов с металлической матрицей, материалов состоящих из непрерывной металлической матричной фазы, в которой равномерно распределены ультрадисперсные частицы другой фазы, не взаимодействующие активно с матрицей. Большинство керметов также относятся к дисперсно-упрочненным композитам.

Композиционные материалы с керамическими частицами, произведенные механическим легированием, перспективны для работы при повышенных температурах. Такие упрочненные керамическими дисперсоидами материалы обычно получают совместным помолом порошков матрицы и порошков керамики (Al₂O₃, SiC и другие оксиды, карбиды, бориды и нитриды) в мельницах высокой энергии. Также возможен синтез ультрадисперсных упрочняющих частиц из элементов порошков непосредственно при размоле составляющих в реакционной среде.

Механическое легирование было успешно применено для обеспечения эффективного распределения Аl2О3 в алюминии. Использование органических соединений, необходимых при механическом легировании алюминиевых сплавов для поддержания равновесия между свариванием и разрушением частиц в ходе процесса, привело к образованию дополнительного дисперсоида Аl₄С₃. Вследствие этого прочность и электропроводность механически легированного композита Аl – Аl₂О₃, содержащего 2,75–5,4% об. дисперсоида (Аl₂О₃ + Аl₄С₃), превосходили прочность и электропроводность серийного сплава, содержащего 11,5% (об.) Аl₂О₃.

Существенное повышение коррозионной стойкости полученных механическим легированием сплавов алюминия ускорило промышленное производство сплавов IN–9052 (Аl–4Мg–0,8O₂–1,1С) и IN–9021 (Аl– 4Сu–1,5Мg–1,1С–0,8O₂). По механическим свойствам данные сплавы не уступают, а по коррозионной стойкости существенно превосходят обычно применяемый сплав 7075 (Аl–5,6Zn–2,5Мg–1,5Cu–0,3Cr). В связи с проявлением во всем мире интереса к сплавам Аl–Li для применения в космической технике, механическое легирование вновь обеспечило создание нового поколения сплавов, упрочненных Аl₂О₃ и Аl₄С₃. Сплав NOVAMET (Аl–4Мg–1,5Li–0,8O₂–1,1С) фирмы INCO является одним из таких серийных сплавов.

8. Дисперсно-упрочненные жаропрочные суперсплавы на основе никеля, железа и кобальта, получаемые методом механического легирования, начали занимать ведущее место среди промышленно выпускаемых материалов. Выпускаются также дисперсно-упрочненные сплавы на основе меди. Из механически легированных жаропрочных сплавов сплав МА–6000 (Ni–15Cr–2Mo–4W–4,5Al–2,5Ti–2Ta–0,01B–0,015Zr–0,05C–1,1Y₂O₃) считается наиболее сложным и перспективным жаропрочным сплавом на основе никеля, упрочненным оксидами. Сплав применяется в качестве материала для турбинных лопаток.

9. Применение метода механического легирования приводит к практически полному связыванию элементарного олова в порошковой смеси медь–олово. Использование таких механически сплавленных порошков для связок алмазсодержащих композиционных материалов позволило улучшить их эксплуатационные характеристики. Однако необходимо учитывать, что каким бы ни был состав сплава, и тем более дисперсно-упрочненного композита, преимущества механического легирования проявляются в полной мере только в том случае, если последующие компактирование, термомеханическая и термическая обработки тщательно оптимизированы.

Дата выполнения работы: 30.05.2013

подпись:

14