اقترح نيكولاي كاخيدزه، وهو طالب دراسات عليا في كلية الفيزياء والهندسة، استخدام جزيئات الألماس أو أكسيد الألومنيوم النانوية كبديل للسكانديوم الباهظ الثمن لتصلب سبائك الألومنيوم. ستتكلف المادة الجديدة 4 مرات أقل من نظيرتها المحتوية على سكانديوم مع خصائص فيزيائية وميكانيكية قريبة إلى حد ما.
حاليًا، تسعى العديد من شركات بناء السفن إلى استبدال الفولاذ الثقيل بمواد خفيفة وخفيفة الوزن. بالإضافة إلى زيادة القدرة الاستيعابية، يمكن تطبيق ذلك بشكل مفيد لتقليل استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي وزيادة حركة السفينة وتسريع تسليم البضائع. تهتم الشركات العاملة في صناعات النقل والفضاء أيضًا بالمواد الجديدة.
أصبحت المواد المركبة المصنوعة من مصفوفة الألومنيوم المعدلة بالسكانديوم بديلاً جيدًا. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع تكلفة سكانديوم، يجري البحث النشط عن معدّل أكثر بأسعار معقولة. اقترح نيكولاي كاخيدزه استبدال السكانديوم بالماس أو جزيئات أكسيد الألومنيوم النانوية. وستكون مهمته تطوير طريقة للإدخال الصحيح للمساحيق النانوية في ذوبان المعدن.
عندما يتم إدخالها مباشرة في المصهور، يتم تجميع الجسيمات النانوية في كتل، وتتأكسد، ولا تبلل، وتشكل المسام حول نفسها. ونتيجة لذلك، يتم الحصول على الشوائب غير المرغوب فيها بدلا من تصلب الجسيمات. في مختبر الطاقة العالية والمواد الخاصة بجامعة تومسك الحكومية، قام سيرجي فوروجتسوف بالفعل بتطوير أساليب علمية وتكنولوجية للتصلب المشتت للألمنيوم والمغنيسيوم والتي تضمن الإدخال الصحيح للجسيمات النانوية المقاومة للحرارة في الذوبان والقضاء على مشاكل قابلية البلل والتعويم. .
- بناءً على تطوير زملائي، يقترح مشروعي الحل التالي: يتم إلغاء تكتل المساحيق النانوية (توزيعها بالتساوي) في مسحوق ألومنيوم صغير الحجم باستخدام العديد من العمليات التكنولوجية. ثم يتم تصنيع رباط من هذا الخليط، والذي يكون تكنولوجيًا بدرجة كافية ومناسب للاستخدام الصناعي على نطاق صناعي. عندما يتم إدخال الرباط في المصهور، تتم معالجة الحقول الخارجية لتوزيع الجسيمات النانوية بشكل موحد وزيادة قابلية البلل. يمكن أن يؤدي الإدخال الصحيح للجسيمات النانوية إلى تحسين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للسبائك الأولية، - يشرح نيكولاي كاخدزه جوهر عمله.
يخطط نيكولاي كاخيدزه لتلقي الدفعات التجريبية الأولى من الحروف المركبة مع الجسيمات النانوية لإدخالها لاحقًا في الذوبان بحلول نهاية عام 2020. وفي عام 2021، من المخطط الحصول على مصبوبات تجريبية وحماية حقوق الملكية الفكرية.
أحدث إصدار من قاعدة البيانات يضع معايير جديدة للأبحاث القابلة للتكرار، مما يوفر نهجًا موثوقًا به...
مؤسسو HiLyte 3 (جوناثان فيرورنتيني، برياك بارثيس وديفيد لامبيليت) © Murielle Gerber / 2020 EPFL...
بيان صحفي لمعهد ماكس بلانك لعلم الطيور. الوصول مبكرًا إلى منطقة التكاثر أمر بالغ الأهمية ...
وقت النشر: 13 يناير 2020