Nikolai Kakhidze, estudante de graduação da Faculdade de Física e Engenharia, sugeriu o uso de nanopartículas de óxido de diamante ou alumínio como alternativa ao escândio caro para endurecer as ligas de alumínio. O novo material custará 4 vezes menor que o análogo contendo escândio com propriedades físicas e mecânicas bastante próximas.
Atualmente, muitas empresas de construção naval estão se esforçando para substituir o aço pesado por materiais leves e ultra ligidos. Além de aumentar a capacidade de transporte, isso pode ser aplicado vantajosamente para reduzir o consumo de combustível, reduzindo as emissões nocivas na atmosfera e aumentando a mobilidade do navio e acelerando a entrega de carga. As empresas nas indústrias de transporte e aeroespacial também estão interessadas em novos materiais.
Os materiais compósitos da matriz de alumínio modificados com escândio se tornaram um bom substituto. No entanto, devido ao alto custo do escândio, uma pesquisa ativa está em andamento para um modificador mais acessível. Nikolai Kakhidze propôs a substituição de escândio por nanopartículas de diamante ou óxido de alumínio. Sua tarefa será desenvolver um método para a introdução correta de nanopowders em um derretimento de metal.
Quando introduzidos diretamente no fundido, as nanopartículas são agregadas em aglomeradas, oxidadas e não molhadas, e formam poros ao seu redor. Como resultado, são obtidas impurezas indesejadas em vez de endículas de endurecimento. No laboratório de materiais especiais de alta energia e especial na Universidade Estadual de Tomsk, Sergey Vorozhtsov já desenvolveu abordagens científicas e tecnológicas para o endurecimento disperso de alumínio e magnésio que garantem a introdução correta de nanopartículas refratárias na fusão e eliminam os problemas de molhabilidade e flotação.
-Com base no desenvolvimento de meus colegas, meu projeto propõe a seguinte solução: os nanopowders são des-aglomerados (distribuídos uniformemente) em um pó de alumínio de micro de tamanho usando várias operações tecnológicas. Em seguida, uma ligadura é sintetizada a partir dessa mistura que é suficientemente tecnológica e conveniente para uso industrial em escala industrial. Quando a ligadura é introduzida no derretimento, os campos externos são processados para distribuir uniformemente as nanopartículas e aumentar ainda mais a molhabilidade. A introdução correta de nanopartículas pode melhorar as propriedades físicas e mecânicas da liga inicial - Nikolai Kakhidze explica a essência de seu trabalho.
Nikolai Kakhidze planeja receber os primeiros lotes experimentais de ligaduras com nanopartículas para sua introdução subsequente no derretimento até o final de 2020. Em 2021, está planejado para obter peças fundidas e proteger os direitos de propriedade intelectual.
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Hora de postagem: JUL-04-2022