TSU предложи как да се замени скандий в материали за корабостроене

Николай Кахидзе, завършил студент от Факултета по физика и инженерство, предложи използването на наночастици от диамант или алуминиев оксид като алтернатива на скъпия скандий за втвърдяване на алуминиеви сплави. Новият материал ще струва 4 пъти по-малко от скандий-съдържащия аналог с доста близки физични и механични свойства.

В момента много корабостроителни компании се стремят да заменят тежката стомана с леки и ултра леки материали. В допълнение към увеличаването на товароносимостта, това може да се приложи благоприятно за намаляване на разхода на гориво, намаляване на вредните емисии в атмосферата и увеличаване на мобилността на плавателния съд и ускоряване на доставката на товари. Предприятията в транспортната и космическата индустрия също се интересуват от нови материали.

Композитните материали с алуминиева матрица, модифицирани със скандий, станаха добър заместител. Въпреки това, поради високата цена на скандия, тече активно търсене на по-достъпен модификатор. Николай Кахидзе предложи да се замени скандий с наночастици диамант или алуминиев оксид. Неговата задача ще бъде да разработи метод за правилно въвеждане на нанопрахове в метална стопилка.

Когато се въведат директно в стопилката, наночастиците се агрегират в агломерати, окисляват се и не се намокрят и образуват пори около себе си. В резултат на това се получават нежелани примеси вместо втвърдяващи се частици. В лабораторията за високоенергийни и специални материали в Томския държавен университет Сергей Ворожцов вече е разработил научни и технологични подходи за дисперсно втвърдяване на алуминий и магнезий, които осигуряват правилното въвеждане на огнеупорни наночастици в стопилката и премахват проблемите с омокряемостта и флотацията .

– Въз основа на разработката на моите колеги, моят проект предлага следното решение: нанопраховете се деагломерират (равномерно разпределени) в микроразмерен алуминиев прах, като се използват няколко технологични операции. След това от тази смес се синтезира лигатура, която е достатъчно технологична и удобна за промишлена употреба в индустриален мащаб. Когато лигатурата се въведе в стопилката, външните полета се обработват, за да разпределят равномерно наночастиците и допълнително да увеличат омокряемостта. Правилното въвеждане на наночастици може да подобри физико-механичните свойства на първоначалната сплав, – обяснява Николай Кахидзе същността на работата си.

Николай Кахидзе планира да получи първите експериментални партиди лигатури с наночастици за последващото им въвеждане в стопилката до края на 2020 г. През 2021 г. се планира да се получат пробни отливки и да се защитят правата на интелектуална собственост.

Най-новата версия на базата данни задава нови стандарти за възпроизводими изследвания, осигурявайки надежден подход към...

Съоснователи на HiLyte 3 (Джонатан Фирорентини, Бриак Барт и Дейвид Ламбелет)© Murielle Gerber / 2020 EPFL…

Прессъобщение на Института по орнитология Макс Планк. Ранното пристигане в района на размножаване е от решаващо значение...


Време на публикуване: 13 януари 2020 г