Nikolai Kakhidze, um estudante graduado da Faculdade de Física e Engenharia, sugeriu o uso de nanopartículas de diamante ou óxido de alumínio como alternativa ao caro escândio para endurecer ligas de alumínio. O novo material custará 4 vezes menos que o análogo contendo escândio, com propriedades físicas e mecânicas bastante próximas.
Atualmente, muitas empresas de construção naval estão se esforçando para substituir o aço pesado por materiais leves e ultraleves. Além de aumentar a capacidade de carga, isto pode ser aplicado com vantagem para reduzir o consumo de combustível, reduzindo as emissões nocivas para a atmosfera e aumentando a mobilidade da embarcação e acelerando a entrega de carga. As empresas das indústrias de transporte e aeroespacial também estão interessadas em novos materiais.
Os materiais compósitos com matriz de alumínio modificados com escândio tornaram-se um bom substituto. Porém, devido ao alto custo do escândio, está em andamento uma busca ativa por um modificador mais acessível. Nikolai Kakhidze propôs substituir o escândio por nanopartículas de diamante ou óxido de alumínio. Sua tarefa será desenvolver um método para a introdução correta de nanopós em um metal fundido.
Quando introduzidas diretamente no fundido, as nanopartículas são agregadas em aglomerados, oxidadas e não molhadas, formando poros ao seu redor. Como resultado, são obtidas impurezas indesejadas em vez de partículas endurecedoras. No laboratório de materiais especiais e de alta energia da Universidade Estadual de Tomsk, Sergey Vorozhtsov já desenvolveu abordagens científicas e tecnológicas para o endurecimento disperso de alumínio e magnésio que garantem a introdução correta de nanopartículas refratárias no fundido e eliminam os problemas de molhabilidade e flotação .
– Com base no desenvolvimento dos meus colegas, meu projeto propõe a seguinte solução: nanopós são desaglomerados (distribuídos uniformemente) em um pó de alumínio microdimensionado por meio de diversas operações tecnológicas. Em seguida, é sintetizada a partir dessa mistura uma ligadura suficientemente tecnológica e conveniente para uso industrial em escala industrial. Quando a ligadura é introduzida no fundido, campos externos são processados para distribuir uniformemente as nanopartículas e aumentar ainda mais a molhabilidade. A introdução correta de nanopartículas pode melhorar as propriedades físicas e mecânicas da liga inicial, – Nikolai Kakhidze explica a essência de seu trabalho.
Nikolai Kakhidze planeja receber os primeiros lotes experimentais de ligaduras com nanopartículas para sua posterior introdução no fundido até o final de 2020. Em 2021, está prevista a obtenção de peças fundidas experimentais e a proteção dos direitos de propriedade intelectual.
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Horário da postagem: 13 de janeiro de 2020