Nikolai Kakhidze, un estudiante graduado de la Facultad de Física e Ingeniería, ha sugerido el uso de nanopartículas de óxido de diamante o aluminio como alternativa al escandio costoso para endurecer las aleaciones de aluminio. El nuevo material costará 4 veces menos que el análogo que contiene escandio con propiedades físicas y mecánicas bastante cercanas.
Actualmente, muchas compañías de construcción naval se esfuerzan por reemplazar el acero pesado con materiales ligeros y ultraligeros. Además de aumentar la capacidad de carga, esto se puede aplicar ventajosamente para reducir el consumo de combustible, reducir las emisiones nocivas a la atmósfera y aumentar la movilidad del recipiente y acelerar la entrega de carga. Las empresas en las industrias de transporte y aeroespacial también están interesadas en nuevos materiales.
Los materiales compuestos de matriz de aluminio modificados con escandio se convirtieron en un buen sustituto. Sin embargo, debido al alto costo del escandio, se está llevando a cabo una búsqueda activa para un modificador más asequible. Nikolai Kakhidze propuso reemplazar el escandio con nanopartículas de óxido de diamante o aluminio. Su tarea será desarrollar un método para la introducción correcta de nanopowders en una fusión de metal.
Cuando se introducen directamente en la masa fundida, las nanopartículas se agregan en aglomerados, oxidan y no se humedecen, y forman poros a su alrededor. Como resultado, se obtienen impurezas no deseadas en lugar de endurecer partículas. En el laboratorio de materiales especiales y de alta energía en la Universidad Estatal de Tomsk, Sergey Vorozhtsov ya ha desarrollado enfoques científicos y tecnológicos para el endurecimiento disperso del aluminio y el magnesio que garantizan la introducción correcta de nanopartículas refractarias en la fusión y eliminan los problemas de wettabilidad y flotación.
-Basado en el desarrollo de mis colegas, mi proyecto propone la siguiente solución: los nanopowders se desaglomeran (distribuidos uniformemente) en un polvo de aluminio de tamaño micro utilizando varias operaciones tecnológicas. Luego, se sintetiza una ligadura a partir de esta mezcla que es suficientemente tecnológica y conveniente para el uso industrial a escala industrial. Cuando la ligadura se introduce en la masa fundida, los campos externos se procesan para distribuir uniformemente las nanopartículas y aumentar aún más la humectabilidad. La introducción correcta de las nanopartículas puede mejorar las propiedades físicas y mecánicas de la aleación inicial: Nikolai Kakhidze explica la esencia de su trabajo.
Nikolai Kakhidze planea recibir los primeros lotes experimentales de ligaduras con nanopartículas para su posterior introducción a la fusión para fines de 2020. En 2021, se planea obtener fundiciones de juicio y proteger los derechos de propiedad intelectual.
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Tiempo de publicación: enero-13-2020