Ученые из Университета МИСИС обнаружили, что технология холодного напыления наиболее эффективна для создания прочных покрытий на деталях автомобилей, самолетов и элементов 3D-печати. Кроме того, отечественные специалисты выяснили, что добавление нитрида циркония в алюминиевый сплав делает покрытие тверже и устойчивее к износу. Информация о научном открытии опубликована на сайте учебного заведения.
Алюминий и его сплавы активно используют в автомобильной и аэрокосмической отрасли благодаря их легкости и доступности. Кроме того, сплавы на основе алюминия с добавлением кремния и магния отлично подходят для аддитивного производства, поскольку они характеризуются хорошей текучестью, устойчивостью к коррозии и стабильностью даже при высоких температурах.
Есть и минусы: детали из алюминиевых сплавов отличаются низкой твердостью и износостойкостью. Улучшить эти свойства помогает обработка поверхностей методами лазерной наплавки, анодирования и термического напыления, уточняет к.т.н. Вероника Суворова, научный сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические материалы» НИТУ МИСИС. При этом, по словам эксперта, высокотемпературные процессы могут изменить состав материала, привести к появлению внутренних напряжений и трещин. С холодным напылением таких проблем не возникает.
Научные сотрудники НИТУ МИСИС разработали порошки с композиционными частицами и исследовали, как количество и распределение частиц нитрида циркония влияет на структуру, твердость, жесткость и устойчивость к износу композиционных покрытий. Порошки с содержанием 10% добавки оказались менее эффективными. Напротив, порошки с 30% нитрида циркония показали равномерное распределение частиц внутри матрицы сплава, что обеспечило создание плотных покрытий и снизило потерю керамических частиц в процессе напыления с 50% до всего лишь 2%.
«Применение композиционных покрытий с 30% нитрида циркония продемонстрировало наилучший результат. Прочность, твердость, модуль упругости и износостойкость подложки (алюминиевого сплава) значительно увеличились, что особенно перспективно для применения в автомобильной и аэрокосмической промышленностях, где требуются легкие материалы с превосходными механическими характеристиками», — заключает к.т.н. Дмитрий Московских, директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы».
Ранее в России создали упаковку для овощей и фруктов с уникальным составом. Подробнее о ней написано в другом материале Hi-Tech Mail.
