Nikolai Kakhidze, étudiante diplômée de la Faculté de physique et d'ingénierie, a suggéré d'utiliser des nanoparticules d'oxyde de diamant ou d'aluminium comme alternative au scandium coûteux pour durcir les alliages d'aluminium. Le nouveau matériau coûtera 4 fois moins que l'analogue contenant du scandium avec des propriétés physiques et mécaniques assez proches.
Actuellement, de nombreuses sociétés de construction navale s'efforcent de remplacer l'acier lourd par des matériaux légers et ultra-légers. En plus d'augmenter la capacité de charge, cela peut être appliqué avantageusement pour réduire la consommation de carburant, réduire les émissions nocives dans l'atmosphère et augmenter la mobilité du navire et accélérer la livraison de la cargaison. Les entreprises des industries des transports et de l'aérospatiale s'intéressent également aux nouveaux matériaux.
Les matériaux composites de matrice d'aluminium modifiés avec le scandium sont devenus un bon substitut. Cependant, en raison du coût élevé du scandium, une recherche active est en cours pour un modificateur plus abordable. Nikolai Kakhidze a proposé de remplacer le scandium par des nanoparticules d'oxyde de diamant ou d'aluminium. Sa tâche sera de développer une méthode pour la bonne introduction de nanopowders en une fonte des métaux.
Lorsqu'ils sont directement introduits dans la fusion, les nanoparticules sont agrégées en agglomérats, oxydés et non mouillés, et ils forment des pores autour d'eux. En conséquence, des impuretés indésirables sont obtenues au lieu de durcir les particules. Dans le laboratoire de matériaux de haute énergie et spéciaux à l'Université d'État de Tomsk, Sergey Vorozhtsov a déjà développé des approches scientifiques et technologiques pour le durcissement dispersé de l'aluminium et du magnésium qui assure la bonne introduction de nanoparticules réfractaires dans la fusion et éliminer les problèmes de touché et de flottation réfractaire dans la fusion et éliminer les problèmes de la mouette et de la flottaison .
- Sur la base du développement de mes collègues, mon projet propose la solution suivante: les nanopowders sont désaglomérés (répartis uniformément) dans une poudre d'aluminium micro-taille à l'aide de plusieurs opérations technologiques. Ensuite, une ligature est synthétisée à partir de ce mélange qui est suffisamment technologique et pratique pour une utilisation industrielle à l'échelle industrielle. Lorsque la ligature est introduite dans la fusion, les champs externes sont traités pour distribuer uniformément les nanoparticules et augmenter davantage la mouillabilité. La bonne introduction de nanoparticules peut améliorer les propriétés physiques et mécaniques de l'alliage initial, - Nikolai Kakhidze explique l'essence de son travail.
Nikolai Kakhidze prévoit de recevoir les premiers lots expérimentaux de ligatures avec des nanoparticules pour leur introduction ultérieure dans la fusion d'ici la fin de 2020. En 2021, il est prévu d'obtenir des castings d'essai et de protéger les droits de propriété intellectuelle.
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Heure du poste: 13 janvier-2020