Российские ученые разработали недорогой сплав алюминия, выдерживающий температуру до 400 °C, что на 100–150 °С выше максимума существующих аналогов. Такой материал позволит существенно снизить вес и углеродный след нового железнодорожного транспорта, авиации и другой техники. Статья опубликована в журнале Journal of Alloys and Compounds.
Алюминий широко применяется в авиастроении, автомобилестроении, электронике и других отраслях, так как он и его сплавы имеют высокую коррозионную стойкость практически в любых средах, обладают низким удельным весом, хорошей тепло- и электропроводностью. Благодаря этим качествам проволока из алюминиевых сплавов может стать эффективной заменой дорогим и тяжелым проводникам на основе меди. Ее использование в летательных аппаратах, скоростном железнодорожном транспорте и другой технике позволит заметно снизить их массу, обеспечив экономию топлива и снижение выбросов в атмосферу. Однако методы получения таких сплавов и элементной базы из них сегодня очень дороги и трудоемки.
Теперь ученые НИТУ «МИСиС» предложили структуру нового сплава на основе алюминия, а также технологию для производства из него проволоки. По словам разработчиков, материал отличается от аналогов сравнительно низкой стоимостью, простотой изготовления и рядом уникальных физических свойств.
«Наш материал отличается термически стабильной структурой, он выдерживает температуры вплоть до 400 °C. Любые известные алюминиевые сплавы испытывают значительное разупрочнение уже при 250–300 °С. В наш сплав входят медь, марганец и цирконий, что дает уникальное сочетание электропроводности, прочности и термостойкости», — рассказал соавтор исследования Торгом Акопян.
Около 10% сплава составляют особые наночастицы с содержанием циркония и марганца, равномерно распределенные в алюминиевой матрице. Сплав был изготовлен с использованием электромагнитного кристаллизатора по технологии ElmaCast, разработанной в НПЦ магнитной гидродинамики. Последующие деформационно-термическая обработка и аналитические исследования проводились при участии специалистов НИЦ «Курчатовский институт». Теперь ученые планируют продолжать работы по оптимизации химического состава нового материала и режимов его обработки.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
