Эксперимент по введению наноразмерного алмаза в расплав алюминия с помощью ультразвуковой обработки в университете Брунеля (Лондон, Великобритания) завершен. Результат будет использован для создания новых материалов, в основном для морского транспорта. Эксперимент проводился в Центре передовых технологий кристаллизации Брунеля (BCAST) под руководством Дмитрия Эскина, профессора ТГУ и Университета Брунеля в Лондоне.
Никто ранее не синтезировал сплавы с наноалмазами; для этого использовались более крупные частицы или графит. Ученые из TSU рассматривают алмаз как перспективный материал для производства упрочненных сплавов, хотя используются и другие наночастицы.
Полученные материалы могут быть использованы в авиационной, автомобильной и космической промышленности для изготовления корпусов, внутренней отделки и других элементов, не связанных с приводами (двигатели, коробки передач). Они уменьшат вес и улучшат параметры безопасности автомобиля.
«Эксперимент по введению и распределению наночастиц в алюминиевом сплаве был проведен для того, чтобы понять, как повысить механические характеристики сплава в процессе технологической обработки (пластичность, свариваемость и др.) И эксплуатации ( коррозионная стойкость ) при сохранении качество », — говорит Николай Кахидзе, магистр физико-технического факультета, который только что вернулся со стажировки в университете Брунеля. «Для введения наночастиц в алюминиевый сплав мы использовали специальные лигатуры с наноразмерным алмазом, которые были получены оригинальным методом ударно-волнового уплотнения, запатентованным ТГУ (Патент РФ № 2654225)».
Наноразмерный алмаз представляет собой порошок алмазов с размером частиц в несколько нанометров. Основные сплавы — это вспомогательные сплавы, используемые для введения других элементов в жидкий металл. В этом эксперименте это стержни, которые впоследствии будут достаточно удобны и технологически продвинуты для использования в производстве.
Эксперимент показал, что полученный сплав отличается высоким качеством, без пор и дефектов. Таким образом, выбранные учеными параметры позволили вводить наночастицы в сплав без ухудшения качества исходного материала; это в дальнейшем будет способствовать значительному увеличению механических свойств.
Производство новых легких сплавов на основе алюминия с улучшенными характеристиками является актуальной задачей для материаловедения. Введение даже небольшого количества наночастиц (менее 1%) может привести к значительному улучшению физико-механических свойств недорогих алюминиевых сплавов. Такие соединения будут иметь более низкую стоимость по сравнению с используемыми в настоящее время аналогами, где дорогой скандий используется для лигатур.
Исследование проводилось в Лаборатории исследований высоких энергий и специальных материалов ТГУ в рамках проекта, связанного с производством материалов для морского судостроения.
BCAST является подразделением Университета Брунеля в Лондоне. Занимается инновационными исследованиями в области технологии контроля кристаллизации, разработкой методов обработки жидкого металла. Они также проводят свои собственные прикладные исследования с отдельными промышленными партнерами.
