В Университете Брунеля (Лондон, Великобритания) завершился эксперимент по введению наноразмерного алмаза в алюминиевый расплав с применением ультразвуковой обработки. Полученный результат будет использован для создания новых материалов, преимущественно для морского транспорта. Эксперимент проводился на базе Brunel Centre for Advanced Solidification Technology (BCAST) под руководством профессора ТГУ и Университета Брунеля Дмитрия Эскина.

Ранее сплавы с наноалмазами никто не синтезировал, для этого брали более крупные частицы или графит. Ученые ТГУ рассматривают алмаз как перспективный материал для получения упрочнённых сплавов, хотя при этом используют и другие наночастицы.

Полученные материалы могут найти применение в авиастроении, автомобилестроении и космической индустрии: для изготовления корпусов, внутренней отделки и прочих элементов, не связанных с исполнительными механизмами (двигателями, редукторами). Они позволят уменьшить массу и улучшить параметры безопасности транспортных средств. 

– Эксперимент по введению и распределению наночастиц в алюминиевом сплаве АМг5 проводился, чтобы понять, как, сохраняя качество, увеличить механические характеристики сплава при технологической обработке (пластичность, свариваемость и подобные) и эксплуатации (коррозионная стойкость), – рассказывает магистрант ФТФ Николай Кахидзе, вернувшийся со стажировки в Университете Брунеля. – Для введения наночастиц в алюминиевый сплав использовались специальные лигатуры с наноразмерным алмазом, которые были получены оригинальным методом ударно-волнового компактирования, запатентованного ТГУ (патент РФ №2654225).

Николай Кахидзе 


Наноразмерный алмаз представляет собой порошок из алмазов, с размером частиц в несколько нанометров. Лигатуры (master-alloy) – это вспомогательные сплавы, применяемые для введения в жидкий металл других элементов. В данном эксперименте они представляют собой прутки, которые в дальнейшем будут достаточно удобны и технологичны для применения в производстве.

Эксперимент показал, что полученный сплав имеет высокое качество, без пор и дефектов. Таким образом, подобранные учеными параметры позволили ввести наночастицы в сплав без ухудшения качества исходного материала, это в дальнейшем поспособствует значительному увеличению механических свойств.

Получение новых легких сплавов на основе алюминия с повышенными характеристиками – актуальная задача материаловедения. Введение даже небольшого количества наночастиц (менее 1%) может приводить к существенному увеличению физико-механических свойств недорогих алюминиевых сплавов. Такие соединения будут иметь более низкую стоимость по сравнению с применяемыми в настоящее время аналогами, где в лигатурах используется дорогостоящий скандий.

Исследование проведено в лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ в рамках проекта, связанного с производством материалов для морского судостроения.

BCAST является подразделением Университета Брунеля, оно занимается инновационными исследованиями технологий контроля кристаллизации, разработкой методов обработки жидкого металла. Также там проводят собственные прикладные исследования с отдельными промышленными партнерами.

 

Эксперимент - видео

Источники

Ученые России и Великобритании синтезировали сплав с наноалмазами
ИА Regnum, 28/01/2019
Российские и британские ученые впервые повысили прочность сплава порошком из алмаза
Официальный сайт Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, 24/01/2019
Наноразмерный алмаз улучшит материалы для морского транспорта
Томский государственный университет, 28/01/2019
Томская область: Под руководством профессора ТГУ завершились исследования наноразмерного алмаза
Молодежное информационное агентство (миамир.рф), 28/01/2019
Ученые России и Великобритании синтезировали сплав с наноалмазами
MaxNews (maxnews.net), 28/01/2019
Наноалмазы могут внедрять в морское судостроение
Корабел.ру (korabel.ru), 28/01/2019
Наноразмерный алмаз поможет улучшить материалы для морского транспорта
Km.ru, 28/01/2019
Наноразмерный алмаз поможет улучшить материалы для морского транспорта
Брянские новости (bragazeta.ru), 28/01/2019
Nanosized diamond used to create super strong aluminum alloy
Mining News, Mining Companies & Market Information (mining.com), 10/02/2019

Похожие новости

  • 13/04/2018

    Сибирские ученые разрабатывают нанокомпозиты для космических аппаратов

    Стратегия развития космической деятельности России на период до 2030 года и на дальнейшую перспективу предусматривает продолжение эксплуатации Международной космической станции, создание нового космического корабля «Федерация» для проведения околоземных исследований и отработки полетов к Луне, расширение группировки космических аппаратов со сроком службы не менее 15 лет.
    567
  • 12/11/2018

    Промышленные отходы согреют Сибирь

    Химики из Томского политехнического института предложили использовать промышленные отходы, понемногу добавляя их к водоугольному топливу. Такие добавки помогут не только избавиться от отходов, но и улучшить характеристики топлива.
    183
  • 06/02/2019

    Ученые ТГУ изготовят детекторы для новосибирского «СКИФа»

    ​В ТГУ прошла рабочая встреча с сотрудниками Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН). Представители научных организаций обсудили сотрудничество в разработке детекторов для новосибирского Центра коллективного пользования «СКИФ», а также совместные образовательные программы по подготовке специалистов для работы на синхротроне.
    184
  • 07/05/2018

    Российские ученые создали лазер-трансформер

    ​Ученые Томского политехнического университета в составе международного исследовательского коллектива создали экономичный фемтосекундный лазер, способный плавно перестраивать длину волны своего излучения во всем видимом диапазоне.
    410
  • 10/12/2016

    По мнению экспертов, большие данные уже перешагнули границу научного мира

    ​В Томском политехническом университете работает первая международная школа по Big Data (большим данным). Ее участниками стали ведущие исследователи из России, Великобритании, США и Италии. Профессор Университета Генуи (Италия) Дарио Барберис и директор физического факультета университета Ланкастера (Великобритания), профессор Роджер Джонс поделились со Службой новостей мнением о роли больших данных в жизни современного человека.
    1259
  • 28/04/2018

    В Томске выпустят серию монографий ученых на английском языке Science TSU

    Томское издательство научно-технической литературы приступило к выпуску серии монографий – «Science TSU». Запуск этого проекта приурочен к 140-летию университета, которое ТГУ отмечает в 2018 году. Первая книга посвящена функциональным материалам со слабоустойчивыми состояниями, таким как материалы с памятью формы, изменяющие структуру и свойства в зависимости от условий среды, в которой они находятся.
    559
  • 14/09/2017

    ЦЕРН получил от ТПУ первые детали для апгрейда одного из детекторов Большого адронного коллайдера

    Делегация Томского политехнического университета во главе с ректором вуза Петром Чубиком с рабочей поездкой посетила Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН). Политехники встретились с руководством крупнейшей в мире лаборатории по физике высоких энергий и обсудили главные аспекты сотрудничества университета и ЦЕРНа в сфере инженерии, физики и образования.
    625
  • 02/11/2018

    ТПУ помог подобрать сотрудников в ядерный центр в Боливии

    ​Сотрудники Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета (ТПУ) провели обучение и предварительный квалификационный отбор будущего персонала Центра ядерных исследований и технологий Боливии.
    208
  • 29/06/2018

    Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной

    ​Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов.
    338
  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    1498