Металломатричные композиты, армированные углеродными нанотрубками: обзор

В настоящем обзоре обобщены результаты исследований в области металломатричных композитов (ММК), армированных углеродными нанотрубками (УНТ). Значительное количество исследований посвящено использованию УНТ в качестве армирующего наполнителя в композиционных материалах, однако ММК, армированные УНТ, получили сравнительно мало внимания. Предполагается, что эти композиты будут использоваться в конструкционных applications благодаря высокой удельной прочности, а также в качестве функциональных материалов благодаря перспективным тепловым и электрическим свойствам. В обзоре рассматриваются ключевые проблемы, связанные с ММК, армированными УНТ, включая технологии получения, диспергирование нанотрубок, межфазную границу, механизмы упрочнения и механические свойства. Технологии синтеза композитов критически проанализированы с целью достижения однородного распределения углеродных нанотрубок в матрице. Обобщены улучшения механических свойств, достигаемые при добавлении УНТ в различные металлические матричные системы. Выяснены факторы, определяющие упрочнение при армировании УНТ, а также рассмотрены структурная и химическая стабильность УНТ в различных металлических матрицах и важность границы раздела УНТ/металл. Подчеркнута важность диспергирования УНТ и его количественной оценки. Обобщены сведения о применении ММК, армированных УНТ, в качестве функциональных материалов, а также определены направления дальнейших исследований.