25.10.2024, 17:12
НИТУ МИСИС
1
8,6 тыс

Создан алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей промышленности

❋ 4.4

Исследователи НИТУ МИСИС разработали наноструктурный деформируемый сплав на основе алюминия с повышенной термостойкостью, электрической проводимостью и пластичностью, отвечающий требованиям современной энергетики и предназначенный для электротехнических систем — проводников, кабелей, трансформаторов. Пластичность материала в 20 раз превышает минимальные требования, установленные межгосударственным стандартом, — от нее зависит способность сплава деформироваться без разрушения под воздействием механических нагрузок и термического расширения. Внедрение разработки в производство позволит удешевить готовые изделия.

Протравленный слиток алюминиевого сплава / © Alchemist-hp (talk), ru.wikipedia.org

«Создание под запросы бизнеса материалов с заданными свойствами и сокращение срока их разработки – ключевые задачи Университета МИСИС как ведущего вуза страны в области новых технологий и материалов. Исследователи НИТУ МИСИС под руководством доктора технических наук профессора Николая Белова на протяжении ряда лет ведут разработки, востребованные в высокотехнологичных и наукоемких отраслях промышленности. Новый наноструктурный деформируемый сплав на основе алюминия с повышенной термостойкостью, электрической проводимостью и пластичностью найдет применение в различных сферах – например, в энергетике для производства проводников, кабелей, трансформаторов и так далее», — сказала ректор Университета МИСИС Алевтина Черникова.

Алюминий — перспективная альтернатива меди в энергетической промышленности благодаря легкости и электропроводности. Однако для эффективного использования материал должен сохранять свойства при высоких температурах. В рамках научно-исследовательской работы молодые ученые МИСИС работали над созданием наноструктурных сплавов, допускающих расширенный диапазон примесей, позволяющих за счет современных подходов по оптимизации фазового состава добиться высокого комплекса физико-механических свойств и повысить устойчивость к температурным воздействиям. Разработанный сплав содержит полезные добавки кальция и циркония, и допускает примеси марганца и железа.

«С помощью легирования сплава кальцием и цирконием мы достигли оптимального баланса между комплексом свойств электропроводности и термостойкости. Марганец оказывает значительное влияние на рост удельного электросопротивления, добавка кальция обеспечивает оптимальный фазовый состав, а цирконий повышает термостойкость, при этом малое содержание железа в сплаве с марганцем в перспективе снизит стоимость легирования. Сочетание всех этих элементов в одном сплаве позволило нам создать востребованный материал с уникальными свойствами», — рассказала кандидат технических наук Наталья Короткова, младший научный сотрудник лаборатории «Гибридные наноструктурные материалы» НИТУ МИСИС.

Для получения проволоки исследователи применили ряд методов в условиях лабораторного моделирования промышленного процесса: способ непрерывного литья и прокатки, а также литье в электромагнитный кристаллизатор, обеспечивающее однородную и дисперсную структуру, с последующей операцией непрерывного прессования по технологии Conform. В результате удалось получить материалы с минимальным количеством внутренних дефектов и улучшенными прочностными характеристиками. Подробные результаты исследования описаны в журнале «Цветные металлы» и Physics of Metals and Metallography.

«Подход позволил создать материал с мелкозернистой структурой, что вместе с применяемой технологией прессования обеспечило высокий эффект по пластичности. Выбранный комплекс методов существенно улучшает физико-механические свойства сплавов по сравнению с традиционными технологиями обработки алюминия», — поделилась инженер научного проекта Алина Хабибулина, аспирант кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС.

В дальнейшем ученые планируют провести исследования в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
НИТУ МИСИС
Университет науки и технологий МИСИС — это ведущий вуз в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов; первый в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета». Первое место в России и ТОП-100 в мире в рейтинге QS Materials Science за 2023 год. В университете действуют 45 научно-исследовательских лабораторий и 3 научных центра мирового уровня. В состав НИТУ МИСИС входят 8 институтов, 4 филиала в России и 2 за рубежом.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

11 сентября, 17:29
Елизавета З.

«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.

12 сентября, 11:26
Марк Чернов

Британские ученые обнаружили, что кофеин активирует древний молекулярный регулятор метаболизма — систему AMPK. Этот механизм регулирует устойчивость клеток к стрессу, ремонт ДНК и контроль роста. Открытие объяснило, почему кофеин связывают с более здоровым старением.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Zhe Sh
27.10.2024
Фотка очень красивая 👍 Это кристаллические зерна так проявились?