Ссылка для цитирования: Получение объемных изделий из металломатричного композита Cu-SiC для энергоэффективных теплопроводящих систем / Д.С. Никитин, И.И. Шаненков, А. Насырбаев,  Ю.Н. Вымпина, Е.Г. Орлова, А.С. Ивашутенко, А.А. Сивков // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 7. – С. 93-101.

Актуальность исследования связана со стремительным развитием современных высокопроизводительных вычислительных систем, супернейрокомпьютеров и устройств искусственного интеллекта, которое сегодня сдерживается во многом из-за отсутствия эффективной системы охлаждения элементов высокомощных устройств. Композитные материалы Cu-SiC с повышенными физико-механическими и теплофизическими характеристиками могут быть использованы для решения задач интенсификации теплоотвода. Цель: получить объемные изделия из металломатричного композита Cu-10%SiC с повышенными физико-механическими и теплофизическими характеристиками методом искрового плазменного спекания. Объекты: объемные изделия из металломатричного композита Cu-10%SiC. Образцы получены методом искрового плазменного спекания при температурах 700, 750, 800, 850 °C и давлении 60 МПа. Методы: искровое плазменное спекание; рентгеновская дифрактометрия (рентгенофазовый анализ); сканирующая электронная микроскопия; индентирование; метод лазерной вспышки. Результаты. Проведены экспериментальные исследования по получению объемных металломатричных композитов с медной матрицей и добавлением армирующих сверхтвердых частиц карбида кремния Cu-10%SiC. Проведено компактирование дисперсных композитных материалов путем искрового плазменного спекания при различных температурах 700, 750, 800 и 850 °C. Исследованы микроструктура и состав исходных дисперсных материалов и конечных объемных продуктов. Показано, что метод искрового плазменного спекания обладает преимуществами для получения относительно плотных материалов с высокими физико-механическими и теплофизическими свойствами. Анализ полученных образцов показал формирование плотной (до ~88 %) однородной мелкозернистой композитной структуры. Наибольшее уплотнение материала достигается при наибольшей температуре спекания 850 °C, что обуславливает для этого образца демонстрацию максимальных твердости (H=3,63 ГПа) и модуля Юнга (E=159,63 ГПа), а также коэффициента теплопроводности при комнатной температуре (λ=223 Вт/м·К). Полученные композитные материалы могут быть использованы в качестве конструкционных и функциональных материалов для энергоэффективных теплопроводящих систем.