Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Разработан подход, упрощающий 3D-печать пористых алюмосиликатных огнеупорных материалов
Ученые ТПУ предложили новый подход 3D-печати широко используемых, например, в металлургии и изготовлении стекла, материалов — пористых алюмосиликатных огнеупоров. Политехники подобрали состав чернил для 3D-печати и изготовили образцы огнеупоров на разработанном в ТПУ 3D-принтере. Технология позволяет ускорить процесс производства материалов. Кроме того, полученные образцы отличаются перспективными свойствами — прочностью и высокой стойкостью к проникновению шлака.
Исследование поддержано грантом РНФ, результаты опубликованы в журнале Ceramics International.
Пористые муллитокорундовые огнеупоры широко применяются в качестве теплоизоляционных и конструкционных материалов для металлургических и стекловаренных печей. Среди основных технологий их производства — прессование порошковых материалов с добавлением порообразователей или шликерное литье с использованием пенообразующих компонентов в суспензии. 3D-печать огнеупоров с относительно грубозернистой и пористой структурой, по словам ученых, является относительно новым направлением. При этом аддитивное производство может обеспечить экономически эффективный подход к производству уникальных огнеупорных материалов.
Наиболее подходящий метод для 3D-печати огнеупоров с различным составом и структурой – это метод прямого письма чернилами (DIW). Он позволяет производить пористые алюмосиликатные огнеупоры из чернил на основе пластичного глинистого сырья. Однако чернила на основе глины часто демонстрирует высокую усадку при высыхании и спекании, что требует жесткого соблюдения баланса между содержанием твердой фазы, вязкостью и экструдируемостью.
Сотрудники Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ в своем проекте остановились на следующем составе чернил для 3D-печати огнеупоров – с использованием вяжущих суспензий кварцевого стекла, плавленого оксида алюминия и пластификаторов на основе гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) и полиэтиленгликоля (ПЭГ).
«Высококонцентрированные вяжущие суспензии (ВКВС) кварцевого стекла являются самыми высоконаполненными водными суспензиями. Они придают материалам для печати высокую текучесть, обеспечивают быстрое твердение слоев при печати и отвечают за низкую усадку при сушке и обжиге – именно такой комплекс свойств необходим для так называемых чернил для печати. Такие суспензии, с нашей точки зрения, могут выступать перспективной альтернативой более традиционным чернилам для печати на основе алюмосиликатного глинистого сырья, для которых большая усадка является характерной, что в целом затрудняет проектирование и изготовление изделий строго заданных габаритов», – говорит один из авторов статьи, инженер НОЦ Н.М. Кижнера Шариф Шарафеев.
Однако основными сложностями при работе с ВКВС, по словам ученых, является их полная непластичность. Именно для решения этой проблемы политехники добавили в состав водорастворимые полимерные компоненты (ГПМЦ и ПЭГ). Кроме того, в качестве основного функционального наполнителя в суспензии был использован плавленый оксид алюминия, повышающий прочностные и огнеупорные свойства изделия.
На основе проведенного реологического анализа ученые выбрали чернила, отличающиеся оптимальными реологическими и печатными свойствами. Для печати образцов новых материалов использовался специально разработанный учеными НОЦ Н.М. Кижнера 3D-принтер. Затем были исследованы структурные и механические свойства полученных образцов.
«Фактически, разработанный нами материал, несмотря на сходство химического состава с имеющимися аналогами, является относительно новым. Поэтому в рамках данного исследования перед нами, в первую очередь, стояла задача первичной аттестации материала по пористости, кажущейся плотности и прочности. В качестве дополнительного параметра мы также измерили устойчивость к действию металлургических шлаков. В целом, материалы показывают сопоставимые или даже немного их превышающие с описанными в научной литературе аналогами свойства.
Кроме того, у нашего подхода есть еще одна достаточно весомая положительная черта – поскольку изделие практически не претерпевает усадки, его можно сразу отправлять на обжиг после печати, пропустив этап длительной сушки, как у материалов на основе глин. Удаление органических компонентов также протекает «безболезненно» – необходима всего лишь одна ступень выдержки при 185 °С, затем можно греть изделия до температуры спекания (1550 — 1600 °С) практически с любой скоростью, общая усадка по всем осям составляет не более пяти процентов», – поясняет Шариф Шарафеев.
В планах у научного коллектива – апробация разработанных принципов и критериев для получения более современных и новых видов огнеупоров, в частности, карбидокремниевых.
Telegram 
Дзен 
VK Международная команда исследователей с участием ученых из НИУ ВШЭ экспериментально показала, что люди, страдающие биполярным расстройством, считают мир более нестабильным, чем он есть на самом деле, и из-за этого чаще принимают нерациональные решения. Ученые предполагают, что полученные результаты позволят в будущем разработать более точные методы диагностики и терапии биполярного аффективного расстройства.
Просмотры вакансий и подача заявлений о поиске нового места работы резко активизировались в среде американских ученых, причем они ищут места вне Штатов. Происходящее связано даже не столько с сокращением финансирования науки новой администрацией, сколько с неуверенностью в том, что того или иного исследователя сокращения не коснутся в будущем.
Расчеты показывают, что значительная часть обычной материи содержится не в звездах и планетах, а в межгалактическом пространстве. Это крайне разреженное вещество невозможно наблюдать напрямую, но ученые нашли подходящий «инструмент» — быстрые радиовсплески. В новом масштабном исследовании астрономы изучили более полусотни таких событий и выявили «потерянную» материю Вселенной.
Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.
Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.
Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно