​Магистрант ФТФ ТГУ Николай Кахидзе предложил в качестве альтернативы дорогостоящему скандию использовать наночастицы алмаза или оксида алюминия для упрочнения алюминиевых сплавов. 

Новый материал – нанокомпозит – при самых строгих подсчетах обойдется в 4 раза дешевле скандийсодержащего аналога при достаточно близких физико-механических свойствах. Проект поддержан программой «УМНИК» Фонда содействия инновациям, на его реализацию выделено 500 тысяч рублей.

Сейчас судостроительные компании в рамках дорожной карты «Маринет НТИ» стремятся заменить тяжёлые стали лёгкими и сверхлёгкими материалами. Кроме повышения грузоподъемности, это можно выгодно применять для сокращения топливопотребления, уменьшая вредные выбросы в атмосферу или же увеличивая мобильность судна и ускоряя доставку груза. В новых материалах заинтересованы также предприятия транспортной и авиакосмической отраслей.

Хорошей заменой стали выступают алюмоматричные композиционные материалы, модифицированные скандием. Однако в связи с высокой себестоимостью скандия ведётся активный поиск более доступного модификатора. Сотрудник ТГУ Николай Кахидзе  предложил заменить скандий наночастицами алмаза или оксида алюминия. Его задачей в рамках программы «УМНИК» станет разработка способа корректного введения нанопорошков в металлический расплав.

При прямом введении в расплав наночастицы сбиваются в агломераты, окисляются, не смачиваются, образуют вокруг себя поры. В итоге вместо упрочняющих частиц получаются нежелательные примеси. В лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Сергеем Ворожцовым уже разрабатывались научно-технологические подходы дисперсного упрочнения алюминия и магния, обеспечивающие корректное введение в расплав тугоплавких наночастиц и исключающие проблемы смачиваемости и флотации.

– С опорой на разработки коллег в моём проекте предлагается следующее решение: нанопорошки деагломерируются (равномерно распределяются) в микроразмерном порошке алюминия с помощью ряда технологических операций. Затем из этой смеси синтезируется лигатура достаточно технологичная и удобная для применения на производстве в промышленных масштабах. При введении лигатуры в расплав производится обработка внешними полями для равномерного распределения наночастиц и дополнительного увеличения смачиваемости. Корректное введение наночастиц позволяет повысить физико-механические свойства исходного сплава, – объясняет суть своей работы Николай Кахидзе.

Первые опытные партии лигатур с наночастицами для их последующего введения в расплав Кахидзе планирует получить к концу 2020 года. В 2021 году запланировано получение опытных отливок и защита прав на интеллектуальную собственность.

С помощью программы «УМНИК» и привлечения сторонних инвестиций молодой ученый намерен наладить выпуск полуфабрикатов, подлежащих дальнейшим технологическим операциям, для получения листового проката. Стратегия развития проекта направлена на предприятия с высокой долей государственного участия, занятые в инновационном судостроении, например, АО «Адмиралтейские верфи», ПО «Северное машиностроительное предприятие», АО «Средне-Невский судостроительный завод», АО «Прибалтийский судостроительный завод «Янтарь», АО «Светловское предприятие «ЭРА», ПАО «Судостроительный завод «Северная верфь», ПАО «Завод «Красное Сормово», АО «Зеленодольский завод имени А. М. Горького» и др.

Похожие новости

  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    1950
  • 14/03/2019

    Созданный в ТГУ «робот» помогает выбрать профессию через соцсеть

    ​Это приложение разработали доцент факультета психологии ТГУ Валерия Мацута, сотрудник Института человека цифровой эпохи ТГУ Артем Фещенко и представители компании Digital Human. В начале марта «Робот-профориентатор» дал рекомендации старшеклассникам во время главного профориентационного мероприятия весны – «Московского дня профориентации и карьеры».
    996
  • 06/07/2016

    В Томском политехе разработали агроробота

    Ученые Юргинского технологического института (ЮТИ) Томского политехнического университета вместе со студентами разрабатывают агроробота, который сможет пахать землю, обрабатывать растения от вредителей и косить траву.
    2189
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    2710
  • 03/07/2017

    Абитуриенты Томского госуниверситета создали бота для Telegram, сообщающего результаты ЕГЭ

    ​Абитуриенты Владимир Лебедев и Денис Шарапов подали документы в ТГУ одними из первых. Для поступления они выбрали недавно созданный Институт прикладной математики и компьютерных наук. Такой выбор не был спонтанным - ребята давно уже занимаются программированием, а примерно месяц назад они создали бота для Телеграм, который сообщал о результатах ЕГЭ.
    1956
  • 18/01/2019

    Томская апирантка создала IT-программу для картирования загрязненных водоемов

    ​Молодая исследовательница Биологического института ТГУ Владислава Перминова при поддержке программы «УМНИК» Фонда содействия инновациям работает над созданием информационной системы для картирования нефтезагрязненных континентальных водоемов.
    1348
  • 20/03/2018

    Способ активации нанопорошка алюминия, разработанный учеными ТПУ, вошел в 100 лучших изобретений России

    ​Способ активации нанопорошка алюминия путем термического воздействия, разработанный научным коллективом Томского политехнического университета, вошел в число ста лучших изобретений России за 2017 год.
    1406
  • 04/10/2016

    В Airbus Safran Launchers заинтересовались созданным в Томске наноматериалом

    ​Airbus Safran Launchers (совместное предприятие авиакосмического концерна Airbus Group и французской корпорации Safran) заинтересовалась разработанной в Томском госуниверситете технологией получения наноматериала - легкого, как алюминий, и прочного, как сталь, сообщил завлабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ВУЗа Александр Ворожцов.
    2182
  • 29/07/2019

    Технология томских ученых по очистке дна водоемов от нефти прошла госэкспертизу

    Технология "Аэрощуп", созданная учеными  Биологического института Томского госуниверситета (БИ ТГУ) для очистки донных отложений нефтезагрязненных водоемов, первой в России получила "знак качества" от экспертов Росприроднадзора, сообщила РИА Томск представительница пресс-службы вуза.
    697
  • 07/08/2017

    Магистрант ТПУ будет разрабатывать алгоритмы для работы с большими данными

    ​Абитуриент Томского политехнического университета Алексей Кульневич - выпускник Северного (Арктического) федерального университета имени имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск) - стал победителем олимпиады "Прорыв".
    1835