Подобран оптимальный метод производства легких композитов для атомной отрасли

МОСКВА, 12 сентября. /ТАСС/. Исследователи из России выяснили, что легкие и прочные композиты для атомной индустрии и других высокотехнологичных отраслей промышленности можно получить с помощью селективного лазерного плавления и добавления микронных частиц нитрида циркония в сплав. Новый подход позволит отказаться от сложных и ресурсозатратных методов при создании изделий со сложной геометрией, сообщила пресс-служба НИТУ МИСИС.

"Одна из наших задач - обеспечить материалами и сквозными технологиями промышленного производства ключевые отрасли экономики, необходимые для достижения технологического суверенитета страны. Новая методика получения алюмоматричных композитов в перспективе может использоваться в атомной энергетике, теплоэнергетике и машиностроении для создания прочных деталей, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред", - пояснила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечается в сообщении, новый подход был разработан специалистами НИТУ МИСИС и их коллегами из Института металлургии и материаловедения РАН при изучении того, как различные керамические добавки, которые используются при изготовлении алюмоматричных композитов, влияют на свойства этих конструкционных материалов, набирающих популярность в атомной и авиакосмической отраслях.

Ученых заинтересовало, как частицы этих добавок, придающих композитам дополнительную прочность, взаимодействуют с расплавленной металлической матрицей в процессе изготовления материалов. Чем активнее металл "налипает" на поверхность этих керамических частиц, тем более однородно они распределяются по толще композита и реже образуют крупные скопления, что позитивно сказывается на механических свойствах композита.

"Мы выяснили, что не все керамические добавки одинаково полезны. Например, частицы нитрида алюминия плохо соединяются с расплавленным металлом, возникают пустоты, снижающие прочность материала. Нитрид циркония, наоборот, вступает в реакцию с алюминием. Она имеет двойной эффект: не только прочно связывает компоненты между собой, но и приводит к образованию новых твердых частиц внутри сплава", - пояснила научный сотрудник НИТУ МИСИС Вероника Суворова.

Как отметила Суворова, эти частицы делают изготовленные из композита детали еще более твердыми и прочными, что особенно важно для авиации и энергетики. В перспективе данная технология позволит изготавливать детали для этих отраслей при помощи систем трехмерной печати, что даст производителям возможность экономить сырье, а также создавать сложные детали без громоздких станков и пресс-форм.