Аспирант физико-технического факультета Николай Кахидзе предложил использовать наночастицы алмаза или оксида алюминия в качестве альтернативы дорогостоящему скандию для упрочнения алюминиевых сплавов. Новый материал будет стоить в 4 раза дешевле скандийсодержащего аналога при достаточно близких физико-механических свойствах.
В настоящее время многие судостроительные компании стремятся заменить тяжелую сталь на легкие и сверхлегкие материалы. Помимо увеличения грузоподъемности, это может быть выгодно применено для снижения расхода топлива, снижения вредных выбросов в атмосферу, повышения мобильности судна и ускорения доставки грузов. Предприятия транспортной и аэрокосмической отраслей также заинтересованы в новых материалах.
Хорошей заменой стали композиционные материалы на основе алюминиевой матрицы, модифицированные скандием. Однако из-за высокой стоимости скандия ведутся активные поиски более доступного модификатора. Николай Кахидзе предложил заменить скандий наночастицами алмаза или оксида алюминия. Его задачей станет разработка метода корректного введения нанопорошков в расплав металла.
При непосредственном введении в расплав наночастицы объединяются в агломераты, окисляются, не смачиваются и образуют вокруг себя поры. В результате вместо упрочняющих частиц получаются нежелательные примеси. В лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов Томского государственного университета Сергей Ворожцов уже разработал научно-технологические подходы к дисперсному упрочнению алюминия и магния, обеспечивающие корректное введение тугоплавких наночастиц в расплав и исключающие проблемы смачиваемости и флотации.
– В моем проекте, основанном на разработках моих коллег, предлагается следующее решение: нанопорошки деагломерируются (равномерно распределяются) в микроразмерном алюминиевом порошке с помощью нескольких технологических операций. Затем из этой смеси синтезируется лигатура, достаточно технологичная и удобная для промышленного использования в промышленных масштабах. При введении лигатуры в расплав осуществляется обработка внешними полями для равномерного распределения наночастиц и дополнительного повышения смачиваемости. Правильное введение наночастиц позволяет улучшить физико-механические свойства исходного сплава, – поясняет суть своей работы Николай Кахидзе.
Николай Кахидзе планирует получить первые опытные партии лигатур с наночастицами для последующего введения их в расплав до конца 2020 года. В 2021 году планируется получить опытные отливки и защитить права интеллектуальной собственности.
Новейшая версия базы данных устанавливает новые стандарты для воспроизводимых исследований, обеспечивая надежный подход к…
Соучредители HiLyte 3 (Джонатан Фирорентини, Бриак Барт и Дэвид Ламбеле) © Мюриэль Гербер / EPFL, 2020…
Пресс-релиз Института орнитологии Макса Планка. Раннее прибытие в район размножения имеет решающее значение…
Время публикации: 04-07-2022