Аспирант физико-технического факультета Николай Кахидзе предложил использовать наночастицы алмаза или оксида алюминия в качестве альтернативы дорогому скандию для упрочнения алюминиевых сплавов. Новый материал будет стоить в 4 раза дешевле скандийсодержащего аналога при достаточно близких физико-механических свойствах.
В настоящее время многие судостроительные компании стремятся заменить тяжелую сталь легкими и сверхлегкими материалами. Помимо увеличения грузоподъемности, это можно с выгодой применить для снижения расхода топлива, снижения вредных выбросов в атмосферу и повышения мобильности судна и ускорения доставки грузов. В новых материалах заинтересованы также предприятия транспортной и аэрокосмической отраслей.
Хорошей заменой стали композиционные материалы с алюминиевой матрицей, модифицированные скандием. Однако из-за высокой стоимости скандия ведется активный поиск более доступного модификатора. Николай Кахидзе предложил заменить скандий наночастицами оксида алмаза или алюминия. Его задачей будет разработка метода правильного введения нанопорошков в расплав металла.
При непосредственном введении в расплав наночастицы агрегируются в агломераты, окисляются, не смачиваются и образуют вокруг себя поры. В результате вместо затвердевающих частиц получаются нежелательные примеси. В лаборатории высоких энергетических и специальных материалов Томского государственного университета Сергей Ворожцов уже разработал научно-технологические подходы к дисперсному упрочнению алюминия и магния, обеспечивающие правильное введение тугоплавких наночастиц в расплав и устраняющие проблемы смачиваемости и флотации. .
– Основываясь на разработках моих коллег, мой проект предлагает следующее решение: нанопорошки деагломерируются (равномерно распределяются) в микроразмерный алюминиевый порошок с помощью нескольких технологических операций. Затем из этой смеси синтезируют лигатуру, достаточно технологичную и удобную для промышленного использования в промышленных масштабах. Когда лигатура вводится в расплав, внешние поля обрабатываются для равномерного распределения наночастиц и дальнейшего увеличения смачиваемости. Правильное введение наночастиц позволяет улучшить физико-механические свойства исходного сплава, – объясняет суть своей работы Николай Кахидзе.
Николай Кахидзе планирует получить первые опытные партии лигатур с наночастицами для последующего введения их в расплав уже к концу 2020 года. В 2021 году планируется получить пробные отливки и защитить права интеллектуальной собственности.
Новейшая версия базы данных устанавливает новые стандарты воспроизводимых исследований, обеспечивая надежный подход к…
Соучредители HiLyte 3 (Джонатан Фирорентини, Бриак Барт и Дэвид Ламбеле) © Мюриэль Гербер / EPFL, 2020…
Пресс-релиз Института орнитологии Макса Планка. Крайне важно прибыть в зону размножения как можно раньше…
Время публикации: 13 января 2020 г.