Учёные физико-технического факультета Томского госуниверситета создают магниевый сплав МЛ12 путем ввода в магний наночастиц нитрида алюминия. Это увеличит прочность полученного материала почти в 2 раза по сравнению со сплавом без наночастиц и пластичность, а также расширит диапазон рабочих температур примерно до +200°С.
Как уточняют в пресс-службе ТГУ, полученный сплав можно использовать для изготовления деталей в авиастроении, космической технике и энергетическом машиностроении. Проект поддержан поддержан Научным фондом ТГУ им. Д.И. Менделеева, инициатор исследования – зав. лабораторией нанотехнологий металлургии ТГУ Илья Жуков.
– Материалы, состоящие из матрицы и распределенных в ней наночастиц, обладают качественно новыми, зачастую уникальными свойствами. Например, можно эффективно повысить прочность материала при комнатной и повышенных температурах. Эффективность упрочнения определяется размером частиц, их формой, объемной долей и пространственным распределением по объёму сплава, – пояснил Илья Жуков.
Для получения требуемого материала учёные будут использовать усовершенствованные методики литья в среде аргона, при этом наночастицы будут вводиться в расплав металла – магния – в заданной концентрации. Исследователи проведут эксперименты с разным количеством наночастиц – от 0,1 до 1,5%, чтобы изучить итоговые механические свойства: предел прочности, предел текучести, твердость, малоцикловую усталость.
Физикотехники будут воздействовать на расплав механически, а также при помощи ультразвука и вибраций. Эти методы помогут уменьшить вероятность образования дефектов в структуре материала и будут способствовать равномерному распределению вводимых в сплав частиц.
– Результаты могут составить основу технологических регламентов получения магниевых сплавов и композитов с повышенными свойствами для применения в отдельных областях промышленности, а также стать основой для углубленного понимания физических механизмов деформации и разрушения создаваемых материалов, – отметил Илья Жуков.