Наука и техника

Российские ученые создали материал, сохраняющий прочность в условиях экстремального холода

Ученые НИТУ МИСИС в сотрудничестве с коллегами из Китайского горно-технологического университета представили композит на основе соединения металла и металлического стекла. Материал способен сохранять прочность и пластичность при температурах до −195,75°C благодаря эффекту самонагрева.

Cоздан материал, сохраняющий прочность при температурах до −195,75°C
© Пресс-служба НИТУ МИСИС

В перспективе разработка поможет продлить срок службы аэрокосмических аппаратов, а также техники, предназначенной для эксплуатации в условиях Арктики. Подробные результаты опубликованы в научном журнале Nanomaterials.

Чем ниже температура, тем более хрупкой становится кристаллическая решетка металлов, что ограничивает их применение на Крайнем Севере и в открытом космосе. Для решения этой задачи группа исследователей НИТУ МИСИС разработала многослойные нанокомпозиты, которые сохраняют механические характеристики при температуре жидкого азота. Принцип работы основан на том, что при появлении трещин на границе соединения сплавов атомы приходят в движение, выделяя тепло. Это тепло нагревает металл изнутри, предотвращая дальнейший износ.

«Возникновение трещин на границе кристаллического и аморфного слоя провоцирует атомные скачки, нагревающие материал. Такое локальное повышение температуры позволяет предотвратить хрупкое разрушение, то есть мгновенный раскол без заметной деформации на множество острых фрагментов. Разогретый композит становится пластичнее и замедляет рост трещин. Такое уникальное поведение отличает новый многослойный композиционный материал от традиционных металлических сплавов», — рассказал Иван Ушаков, заведующий кафедрой физики НИТУ МИСИС.

Предложенный композит — многослойное соединение легкоплавкого кристаллического металла и аморфных металлических пластин. Численное моделирование, выполненное с помощью метода конечных элементов, подтвердило, что местное повышение температуры трещины в зоне фазовой границы создает оптимальные условия для сохранения пластичности при растяжении.

«При воздействии механических нагрузок сплав остается целостным, что актуально для оборудования криогенной промышленности и добычи полезных ископаемых в арктической зоне. Благодаря классическим методам пайки производство и переработка композита остаются относительно простыми», — поделился доцент кафедры физики НИТУ МИСИС Иван Сафронов.

В дальнейшем исследовательский коллектив планирует усовершенствовать прочностные характеристики технологии, а также изучить перспективы радиационно-устойчивых вариантов предложенного материала.

Источник: news.rambler.ru

Похожие записи

Стало известно о спорах ученых о том, где на самом деле находится библейская гора Фавор

Представлен стилус Apple Pencil Pro с виброотдачей и встроенным гироскопом

Казино в Австралии по ошибке выдало игрокам миллионы долларов

В Роскомнадзоре высказались о возможности разблокировки Discord

Первый пациент с мозговым чипом Neuralink рассказал, как он его использует

Российские суды больше не принимают письма с доменов .com, .net, .rs и .ua

Магнитная буря ожидается на Земле во второй половине 24 января

В браузере Arc Search появилась функция получения ответов на запросы по телефону

Сколько воды содержится в коре Земли?

Создан материал, который становится тверже при ударах

Эксперт: зарядка гаджетов от компьютера или ноутбука занимает больше времени

Определена вероятность жидкого подземного озера на Марсе

Ваш комментарий

35 − 27 =

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных этим веб-сайтом.

Новости от партнеров

Этот сайт использует файлы cookies и сервисы сбора технических данных посетителей. Ок Прочитать подробнее