Томские ученые создают жаропрочные материалы нового поколения для 3D-печати
Коллектив лаборатории высокоэнергетических систем и новых технологий НИИ прикладной математики и механики Томского госуниверситета начал работу над созданием новых композиционных материалов, температура эксплуатации которых будет выше 1400°С. При этом задача ученых – дополнительно адаптировать эти материалы для аддитивных технологий, то есть сделать их пригодными для печати на 3D-принтерах, сообщает пресс-служба вуза.
«Одни из наиболее жаропрочных сплавов – никелевые. Сейчас они выдерживают температуру эксплуатации около 1100°С. Чтобы повысить их температурные свойства, мы вводим в металлическую матрицу тугоплавкую составляющую – керамические частицы. А если модифицировать материал и вместо металла использовать интерметаллид, то можно добиться жаропрочности новых сплавов до 1400°С», – объясняет один из участников проекта Владимир Промахов, старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических систем и новых технологий НИИ ПММ ТГУ.
Задачей ученых станет разработка технологии синтеза новых жаропрочных материалов на основе оригинальных металлокерамических композиций. Согласно технологическому барьеру, прописанному в стратегии развития НТИ, они должны иметь плотность менее 6 г/куб.см и рабочую температуру выше 1400°С.
Такие композиты могут применяться для создания жаропрочных сплавов и востребованы на предприятиях Объединенной двигателестроительной корпорации. Предприятия ОДК специализируются на разработке, серийном изготовлении и обслуживании двигателей для военной и гражданской авиации, космических программ и военно-морского флота, а также нефтегазовой промышленности и энергетики.
В лаборатории под руководством профессора Александра Жукова разработают материалы, пригодные для создания изделий по технологии прямого лазерного выращивания, как, например, из металлического порошка «выращивают» детали для турбин. В ходе этого процесса газопорошковая струя совмещается с лазерным лучом, благодаря чему частицы остаются в двухфазном состоянии, то есть частично жидкими и частично твердыми. После кристаллизации такая деталь будет иметь структуру с мелким зерном, которая является залогом высокого уровня механических свойств.
Работы ведутся в рамках госзадания для реализации Национальной технологической инициативы TechNet, одним из условий которого является получение патентов на материалы и технологию их создания, а также подача заявок на конкурс по программе «Старт» Фонда Бортника. Эта программа подразумевает создание малого инновационного предприятия для реализации бизнеса по теме исследований. Проект рассчитан на два года, на первый год его выполнения государство выделило 7,5 млн рублей.