Розробка нових керамічних композиційних матеріалів на основі плакованого евтектичного порошку В₄С-ТіВ₂ є актуальною задачею, через те що дана кераміка володіє кращими властивостями ніж метали: менша питома вага, висока корозійна і термостійкість, вихідні продукти мають відносно низьку вартість. Однак композити на основі B₄C потребують високої температури спікання. У свою чергу TiB₂ зменшує температуру спікання за рахунок утворення евтектики з карбідом бору (температура 2310 ^оС), та підвищує фізико-механічні властивості композиту. Проте температура отримання все ще залишається високою.

Використання металів в якості зв’язки, дозволить знизити температуру спікання до 1500 ^оС. Як відомо використання металів може призвести до активної взаємодії між ними, та руйнування як металу так і кераміки. У нашому випадку застосування Сu у системі В₄С-ТіВ₂ є перспективним через декілька причин. З одного боку купрум має нижчу температуру плавлення в порівнянні із тугоплавкими боридами, з іншого боку не взаємодіє з ними, що дозволить зберегти як метал так і кераміку.

Методики, які використовувались в даній роботі були наступні. Порошки плакувались в установці АНГА-1,після чого на їх поверхні був отриманий тонкий шар купруму, за даним металографічного аналізу товщина склала 2…5 мкм. Композиційні матеріали (В₄С-ТіВ₂-Cu) були одержані методом іскро-плазмового спікання на установці FCT-25 (Німеччина) (час витримки у вакуумі 1 хв, температура до 1600 ^оС, тиск пресування 50 МПа).

Структура одержаних матеріалів досліджувалась на електронному мікроскопі Selmi РЭМ-106И та оптичному мікроскопі “NEOPHOT-21”. Дослідження показали, що композит представляє собою полікристалічний матеріал, що складається з хаотично розташованих евтектичних зерен та включень на основі міді, які знаходяться як на границях зерен, так і у вигляді близьких до рівновіснихзерен розміром 50…100 мкм. Наявність достатньо крупних рівновісних зерен можна пояснити тим, що при понижених температурах (вищих за температуру плавлення міді) розплав міді не змочує зерна евтектичного сплаву В₄С-ТіВ₂. Відповідно, рідка мідь збирається у найбільш термодинамічно вигідну форму – близьку до сферичної. Проте деяка частина міді все ж залишається на міжзеренних ділянках і формує достатньо міцні границі зерен. Таким чином, можна зробити висновок, що потрібно додавати до міді додаткові компоненти, які б підвищували змочуваність у композиті.

Дослідження фазового складу матеріалу В₄С-ТіВ₂-Cu проводили на рентгенівському дифрактометрів присутності селективно-поглинального фільтру. Методом рентгенофазового аналізу показано наявність чотирьох фаз (B₄C, TiB₂, С та Cu) у дослідженій системі. Наявність вільного вуглецю можна пояснити його дифузією від графітових пресформ під час іскроплазмового спікання, що є характерним для цього процесу. Також підтверджується видима відсутність хімічної взаємодії компонентів евтектичного сплаву В₄С-ТіВ₂ з міддю і, як наслідок, відсутність проміжних хімічних сполук.

Таким чином, одержані спечені композиційні матеріали В₄С-ТіВ₂-Cu за своїми характеристиками можуть бути хорошими кандидатами для заміни традиційних твердих сплавів у складних умовах різання та абразивного зношування. Отже, вони є перспективними для подальшого дослідження як зносостійкі матеріали.