Новые наноструктурированные металлические проводники для проводов и кабелей, обладающие повышенной проводимостью и улучшенными прочностными характеристиками

В области разработки принципиально новых наноструктурированных металлических проводников имеет место тесная кооперация коллектива с группой исследователей из Института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета под руководством проф. Р.З. Валиева, ведущего учёного в России и мире в области физического металловедения и объёмных наноструктурированных материалов

 

Применение чистых металлов, имеющих высокую электропроводность, для этих целей невозможно из-за их низкой прочности. Повышение прочности металла за счёт его легирования обычными методами получения сплавов приводит к неизбежной потере электропроводности, обусловленной рассеянием электронов на примесных атомах, выделениях новых фаз и других дефектах, возникающих в процессе изготовления сплава. Один из возможных подходов к решению этой задачи состоит в применении методов интенсивной пластической деформации (например, равноканального углового прессования в параллельных каналах) металлических сплавов на основе алюминия и меди в сочетании с их последующей термической обработкой. Интенсивная пластическая деформация ведёт к формированию ультрамелкозернистой структуры сплава, насыщая его границами зёрен, а последующей термической обработкой можно добиться оптимального фазового состава внутризёренного материала и композитной структуры границ зёрен за счёт выделения на них кластеров примесных атомов. Сформированная таким путём гетерогенная структура обладает повышенными прочностными свойствами за счёт измельчения зерна и наличия выделений новых фаз как внутри зерна, так и по межзёренным границам, и повышенной электропроводностью за счёт снижения концентрации примесных атомов в твёрдом растворе внутризёренной фазы.

Коллектив под руководством проф. Р.З. Валиева занимается исследованиями особенностей формирования ультрамелкозерностой структуры, механических св-в и электронной проводимости алюминиевых  сплавов системы Al-Mg-Si, подвергнутых интенсивной пластической деформации.

R.Z. Valiev et al., Rev. Adv. Mater. Sci. 31 (2012)