Аспирант ФТФ ТГУ Кирилл Акимов улучшает прочность композиционных материалов на основе интерметаллида Ni3Al (алюминид никеля) и интерметаллических сплавов для эксплуатации материалов при температурах более 1000 градусов Цельсия. Эта разработка востребована в промышленности, где рабочие температуры очень высоки, – для производства деталей турбокомпрессоров и двигателей внутреннего сгорания, лопаток турбин реактивных двигателей, теплообменников, микрореакторов и других комплектующих.

Исследование ведет аспирант кафедры прочности и проектирования ФТФ ТГУ Кирилл Акимов, его научным руководителем является профессор ТГУ, доктор физико-математических наук Сергей Кульков. Синтез и проведение исследований проводится в лаборатории композиционных материалов ИФПМ СО РАН под руководством главного научного сотрудника, профессора, доктора технических наук Владимира Овчаренко. Проект поддержан грантом РФФИ.

– Как правило, научные группы, в том числе в Китае, описывают свойства материала при эксплуатационных температурах до 1000°С. Но мы уже в одном из технологических вариантов смогли поднять значение прочности в 1,5 раза при высших температурах, что говорит о перспективах дальнейших исследований в данном направлении, – рассказал Кирилл Акимов. – Это свойство необходимо во многих областях. Например, в турбинах самолета огромная температура, лопасти крутятся, материал нагревается, происходит деформация, вследствие чего идет разрушение конструкции. А нам нужно, чтобы материал при высокой температуре смог выдержать все нагрузки и прослужить достаточно долго.

Кмрилл Акимов 


 

Исследователь использует порошковую смесь никеля и алюминия и нагревает её под высоким давлением в прессформе-реакторе. Аспирант отказался от использования свободного горения, чтобы готовый материал не обладал высокой пористостью, и уже полученные им тестовые образцы обладают почти нулевым показателем пористости. Кроме того, выбранный метод сократит время синтеза материала и затраты на его производство.

– Мы хотим улучшить свойства материала таким образом, чтобы он мог работать при высоких нагрузках и температурах до и выше 1000°C. Известны термомеханические методы обработки материалов, такие как холодная и горячая прокатка. Но в данном случае они не применимы, так как алюминид никеля обладает достаточно высокой хрупкостью и низкой пластичностью, – объяснил Кирилл Акимов. – Наш метод – это высокотемпературный синтез интерметалличекого соединения с приложением давления на той стадии его образования, когда материал начинает кристаллизоваться после термического взрыва порошковой смеси исходных элементов.

Молодой ученый проведет ряд экспериментов, чтобы изучить свойства полученного образца и оценить возможности увеличения предела прочности при растяжении и сжатии материала в широком диапазоне температур. Кроме того, аспирант опишет, как на образец влияют различные временные и термосиловые параметры на стадии синтеза материала – величина давления, время задержки включения пресса и другие.

Итогом работы станет получение методом синтеза под давлением образцов интерметаллических сплавов и композиционных материалов с повышенными прочностными свойствами в широком диапазоне температур испытаний.

Похожие новости

  • 06/07/2017

    ТУСУР представил на выставке разработки для газовой отрасли

    Разработки Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники в интересах газовой отрасли были представлены на выставке продукции предприятий Томской области, в осмотре которой приняли участие представители ПАО "Газпром".
    1588
  • 21/06/2018

    Как проекты РФФИ трансформируют реальность

    Словосочетание «фундаментальная наука» вызывает мысли о чем-то очень туманном и абстрактном? Томские ученые уже давно опровергли эти стереотипы в сотрудничестве с Российским фондом фундаментальных исследований.
    2174
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    1837
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    2908
  • 07/08/2017

    Нефтяники и аквалангисты будут использовать водный беспилотник

    ​Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) создали беспилотник на воде, с помощью которого исследуют озера. Судно длиной около метра сделано на базе аэросаней и оборудовано эхолотом.
    1855
  • 02/03/2017

    Ученые ТПУ создали прибор для поиска дефектов в обшивке новейших самолетов

    ​Томские ученые создали прототип компактного прибора для быстрого поиска дефектов в обшивке новейших самолетов, сообщил ТАСС разработчик, директор центра ресурсных испытаний, созданного на базе Томского политехнического университета (ТПУ) и Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Михаил Бурков.
    1572
  • 25/02/2020

    Ученые — о ближайшем будущем технологий

    ​Ученые из российских вузов Проекта 5–100 рассказали о том, каких прорывов и открытий в сфере своих научных интересов они ждут в ближайшее десятилетие. Мы отобрали прогнозы о развитии технологий, к которым стоит присмотреться бизнесу.
    891
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    4269
  • 19/10/2017

    Газотурбинные двигатели будут частично изготовлены с помощью 3D-печати

    ​Объединенная двигателестроительная корпорация планирует 20% деталей для газотурбинных двигателей создавать с помощью 3D-печати. Об этом сообщил министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров.По словам Мантурова, технология 3D-печати с успехом внедряется при изготовлении деталей двигателя ПД-14 для гражданской авиации, а также для конструкций морского применения.
    1681
  • 10/02/2020

    Научные направления ТГАСУ – в мировом тренде

    ​ТГАСУ – один из лучших архитектурно-строительных университетов в России и сильнейший проектный, научно-исследовательский и экспертный центр с уникальными интеллектуальными и техническими ресурсами. Вуз готовит не только качественных специалистов-практиков, но и выдающиеся научные кадры.
    537