Nikołaj Kakhidze, absolwent Wydziału Fizyki i Inżynierii, zaproponował zastosowanie nanocząstek diamentu lub tlenku glinu jako alternatywy dla drogiego skandu do utwardzania stopów aluminium. Nowy materiał będzie kosztować 4 razy mniej niż analog zawierający skand i charakteryzujący się dość zbliżonymi właściwościami fizycznymi i mechanicznymi.
Obecnie wiele firm stoczniowych dąży do zastąpienia ciężkiej stali materiałami lekkimi i ultralekkimi. Oprócz zwiększenia ładowności można to z korzyścią zastosować w celu zmniejszenia zużycia paliwa, ograniczenia emisji szkodliwych substancji do atmosfery oraz zwiększenia mobilności statku i przyspieszenia dostawy ładunku. Nowymi materiałami zainteresowane są także przedsiębiorstwa z branży transportowej i lotniczej.
Dobrym substytutem stały się materiały kompozytowe z osnową aluminiową modyfikowane skandem. Jednak ze względu na wysoki koszt skandu trwają aktywne poszukiwania tańszego modyfikatora. Nikołaj Kakhidze zaproponował zastąpienie skandu nanocząsteczkami diamentu lub tlenku glinu. Jego zadaniem będzie opracowanie metody prawidłowego wprowadzania nanoproszków do stopionego metalu.
Po bezpośrednim wprowadzeniu do stopu nanocząstki agregują w aglomeraty, utleniają się i nie są zwilżane, a także tworzą wokół siebie pory. W rezultacie zamiast twardniejących cząstek powstają niepożądane zanieczyszczenia. W laboratorium materiałów wysokoenergetycznych i specjalnych na Tomskim Uniwersytecie Państwowym Siergiej Worozhtsov opracował już naukowe i technologiczne podejścia do rozproszonego utwardzania aluminium i magnezu, które zapewniają prawidłowe wprowadzenie nanocząstek ogniotrwałych do stopu i eliminują problemy zwilżalności i flotacji .
– Bazując na opracowaniach moich kolegów, w moim projekcie zaproponowano następujące rozwiązanie: nanoproszki są deaglomerowane (równomiernie rozprowadzane) w mikroproszku aluminiowym za pomocą kilku operacji technologicznych. Następnie z tej mieszaniny syntetyzuje się ligaturę, która jest wystarczająco technologiczna i dogodna do zastosowania przemysłowego na skalę przemysłową. Po wprowadzeniu ligatury do stopu pola zewnętrzne są przetwarzane w celu równomiernego rozprowadzenia nanocząstek i dalszego zwiększenia zwilżalności. Prawidłowe wprowadzenie nanocząstek może poprawić właściwości fizyczne i mechaniczne stopu wyjściowego – Nikołaj Kakhidze wyjaśnia istotę swojej pracy.
Nikołaj Kakhidze planuje otrzymać pierwsze partie eksperymentalne ligatur z nanocząstkami w celu ich późniejszego wprowadzenia do wytopu do końca 2020 r. W 2021 r. planowane jest uzyskanie próbnych odlewów i ochrona praw własności intelektualnej.
Najnowsza wersja bazy wyznacza nowe standardy powtarzalności badań, zapewniając rzetelne podejście do…
Współzałożyciele HiLyte 3 (Jonathan Firorentini, Briac Barthes i David Lambelet)© Murielle Gerber / 2020 EPFL…
Komunikat prasowy Instytutu Ornitologii Maxa Plancka. Wczesne przybycie na obszar lęgowy ma kluczowe znaczenie…
Czas publikacji: 13 stycznia 2020 r