В соответствии со «Стратегическими направлениями развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» по направлению 12 «Металломатричные и полиматричные композиционные материалы» реализуются комплексные проблемы 12.1 «Металлические композиционные материалы (МКМ), армированные частицами и волокнами тугоплавких соединений», 12.2 «Слоистые металлические композиционные материалы (МКМ) систем металл–интерметаллид и металл– керамика для легковесной авиационной защиты» и 12.3 «Металлические композиционные материалы (МКМ) на основе Nb, Mo и их интерметаллидов».
Боралюминиевый композиционный материал
Облегченная лопатка вентилятора с титановой оболочкой и несущими боралюминиевыми стержнями
ВКА-2 – изготовляется диффузионной сваркой монослоев из боралюминия при одновременном приложении давления и температуры прессования. Предназначен для подкрепляющих элементов силового набора самолета, лопаток вентилятора (компрессора), балок, стрингеров, лонжеронов, нервюр и других силовых элементов конструкции и деталей планера и двигателя самолета на рабочие температуры до 350°С.
Свойства композиционного материала:
- предел прочности при растяжении – 1250 МПа;
- модуль упругости – 220 ГПа;
- рабочая температура – до 350°С.
Композиционные материалы конструкционного и Функционального назначения, армированные частицами тугоплавких соединений
ВКД-1 – конструкционный композиционный материал с объемным содержанием армирующей фазы до 20%, изготавливается по порошковой технологии из порошков карбида кремния и алюминиевого сплава. Предназначен для деталей ГТД, работающих при температурах до 300°С (вал, крыльчатка вентилятора, статорные лопатки) и силовых элементов конструкции планера.
Свойства композиционного материала:
- плотность – 3 г/см3;
- предел прочности при растяжении – 550 МПа;
- модуль упругости – 110 ГПа.
ВКМ-8 – функциональный композиционный материал с объемным содержанием армирующей фазы до 70%, изготавливается по технологии пропитки пористых заготовок из порошков карбида кремния расплавом матричного сплава. Предназначен для теплоотводящих оснований силовой электроники и преобразовательной техники и обеспечивает создание мощных полупроводниковых приборов с полевым управлением (IGBT-модулей) нового поколения, работающих в жестких условиях эксплуатации в различных климатических зонах.
Отличительной особенностью технологии получения изделий из материала ВКМ-8, созданной совместно с ОАО «Электровыпрямитель» и ГОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» (г. Саранск, республика Мордовия), является обеспечение жестких требований по геометрическим размерам, формирование отверстий, в том числе резьбовых при минимальной механической обработке.
Примеры использования силовых полупроводниковых приборов с теплопроводящими основаниями из МКМ системы Al–SiC в различных отраслях промышленности
Свойства композиционного материла:
- плотность – 3 г/см3;
- температурный коэффициент линейного расширения – 6,8·10-6 K-1;
- теплопроводность 170 Вт/(м·K).
Во ФГУП «ВИАМ» организован участок металлических композиционных материалов и армирующих компонентов для них. Для развития предлагаемых наукоемких инновационных технологий и их трансферт с целью последующей коммерциализации ФГУП «ВИАМ», ОАО «Электровыпрямитель» и ГОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» совместно с Технопарком «Мордовия» создано ооо «Поликомпонент», получившее статус резидента инновационного центра «Сколково».
