Nikolai Kakhidze, ein Doktorand der Fakultät für Physik und Ingenieurwesen, hat vorgeschlagen, Diamant- oder Aluminiumoxid -Nanopartikel als Alternative zu teurem Skandium zum Verhärten von Aluminiumlegierungen zu verwenden. Das neue Material kostet 4-mal weniger als das skandiumhaltige Analogon mit ziemlich engen physikalischen und mechanischen Eigenschaften.
Derzeit bemühen sich viele Schiffbauunternehmen, schweren Stahl durch leichte und ultraleuchte Materialien zu ersetzen. Zusätzlich zur zunehmenden Tragfähigkeit kann dies vorteilhaft angewendet werden, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern, die schädlichen Emissionen in die Atmosphäre zu reduzieren und die Mobilität des Schiffes zu erhöhen und die Lieferung von Fracht zu beschleunigen. Unternehmen in der Transport- und Luft- und Raumfahrtindustrie interessieren sich auch für neue Materialien.
Mit Scandium modifizierte Aluminiummatrix -Verbundmaterialien wurde zu einem guten Ersatz. Aufgrund der hohen Skandiumkosten ist jedoch eine aktive Suche nach einem günstigeren Modifikator im Gange. Nikolai Kakhidze schlug vor, Skandium durch Diamant- oder Aluminiumoxid -Nanopartikel zu ersetzen. Seine Aufgabe wird es sein, eine Methode für die korrekte Einführung von Nanopowdern in eine Metallschmelz zu entwickeln.
Bei direkter Einführung in die Schmelze werden die Nanopartikel in Agglomerate aggregiert, oxidiert und nicht benetzt, und sie bilden Poren um sich herum. Infolgedessen werden unerwünschte Verunreinigungen erhalten, anstatt Partikel zu verhärten. Im Labor mit energiereicher und spezieller Materialien an der Tomsk State University hat Sergey Vorozhtsov bereits wissenschaftliche und technologische Ansätze zur Verhärtung von Aluminium und Magnesium entwickelt, die die korrekte Einführung von refraktären Nanopartikeln in die Schmelze gewährleisten und die Probleme der Lebbarkeit und der Flrotation beseitigen.
-Basierend auf der Entwicklung meiner Kollegen schlägt mein Projekt die folgende Lösung vor: Nanopowder werden unter Verwendung mehrerer technologischer Operationen in einem mikrogroßen Aluminiumpulver de-agglomeriert (gleichmäßig verteilt). Anschließend wird eine Ligatur aus dieser Mischung synthetisiert, die für den industriellen Maßstab ausreichend technologisch und bequem ist. Wenn die Ligatur in die Schmelze eingeführt wird, werden externe Felder verarbeitet, um die Nanopartikel gleichmäßig zu verteilen und die Benetzbarkeit weiter zu erhöhen. Die korrekte Einführung von Nanopartikeln kann die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der anfänglichen Legierung verbessern - Nikolai Kakhidze erklärt die Essenz seiner Arbeit.
Nikolai Kakhidze plant, die ersten experimentellen Ligaturen mit Nanopartikeln für ihre anschließende Einführung in die Schmelze bis Ende 2020 zu erhalten. Im Jahr 2021 ist es geplant, Gerichtsvergusses zu erhalten und geistige Eigentumsrechte zu schützen.
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Postzeit: Jan-13-2020