Ученые из России создали новый композитный материал, который не уступает стали по прочности, но при этом обладает втрое меньшей массой и значительно превосходит аналогичные материалы по уровню пластичности. Композит можно применять в автомобильной и авиационной промышленности, сообщила пресс-служба НИТУ МИСИС.
"В Университете МИСИС создали новый композиционный материал, который в три раза легче, чем сталь, но имеет сопоставимую с ней прочность. Кроме того, он сохраняет свои высокие механические свойства при температуре 500 градусов Цельсия, тем самым превосходя многие известные металломатричные композиционные материалы, в том числе высокопрочные материалы", — говорится в сообщении.
Видео дня
Материал был разработан группой российских исследователей под руководством профессора НИТУ МИСИС (Москва) Дмитрия Штанского. Он представляет собой сложно структурированный материал, состоящий из двух ключевых компонентов — зерен алюминия микронных и субмикронных размеров, а также окружающего их "каркаса" из смеси оксида алюминия и металлического алюминия.
По словам исследователей, этот композит можно достаточно быстро и просто получить, если смешать друг с другом нанопорошки из алюминия и оксида алюминия, перемолоть их при помощи шаровой мельницы и затем обработать при помощи системы искрового плазменного спекания. В результате этого возникнет композит, втрое более легкий, чем сталь, но при этом не уступающий ей в прочности в широком диапазоне температур.
Ученые подготовили несколько вариантов алюминиевых композитов, один из которых, содержащий в себе 3% окиси алюминия, был наиболее интересным с точки зрения его термомеханических свойств. Материал оказался не только сопоставим со сталью в отношении прочности при нагреве до высоких температур, но и при этом он обладает почти "металлической" пластичностью за счет необычной "двойной" структуры композита.
Высокая пластичность делает новый материал значительно более стойким к появлению микротрещин и других деформаций, чем уже существующие алюминиевые композиты. Как отмечают профессор Штанский и его другие ученые, особенность новых композитов позволяет применять их для решения большого числа задач в промышленности и науке, в том числе для снижения веса тех частей автомобилей и самолетов, которые постоянно подвергаются действию сильных механических и тепловых нагрузок.
