Ученые из НИТУ МИСИС разработали и запатентовали инновационный гибридный композит на основе алюминия. Он подходит для изготовления деталей летательных аппаратов, лопаток компрессоров, дисков турбин реактивных двигателей, воздухозаборников и других элементов, работающих в условиях экстремальных нагрузок. Новый материал сочетает высокую прочность, легкость и устойчивость к повышенным температурам, говорится на сайте учебного заведения.
Как пояснила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова, композит сохраняет прочность, близкую к конструкционной стали, даже при температурах выше 300 °C, оставаясь при этом почти в три раза легче. Это делает его особенно востребованным в авиации, космонавтике и машиностроении, где детали эксплуатируются в агрессивных средах и при пиковых нагрузках.
В основе разработки — одновременное армирование алюминиевой матрицы субмикрочастицами оксида алюминия и порошком титана. По словам старшего научного сотрудника лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы» Алексея Просвирякова, титан взаимодействует с алюминием на всех этапах создания композита — от легирования до отжига, что усиливает упрочняющий эффект оксида алюминия.
В процессе термообработки титан вступает в реакцию с алюминием, образуя твердые и тугоплавкие интерметаллидные частицы. Они препятствуют пластической деформации материала даже при высоких температурах, обеспечивая дополнительный эффект упрочнения.
Особое внимание ученые уделили технологии механического легирования с использованием планетарной шаровой мельницы. Этот метод позволяет измельчить структуру материала до наноуровня, формируя множество ультрамелких и стабильных зерен. Именно благодаря этим границам происходит значительное упрочнение композита.
Ожидается, что новая разработка откроет перспективы для создания более легких и надежных конструкций в высокотехнологичных отраслях промышленности.
Ранее российские и немецкие ученые раскрыли механизм аномального магнитосопротивления в слоистых кристаллах. Разработанная методика позволяет прогнозировать свойства материалов для электроники будущего. Подробнее о ней рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
