Nikolaj Kakhidze, postgraduální student Fakulty fyziky a inženýrství, navrhl použití nanočástic diamantu nebo oxidu hlinitého jako alternativy k drahému skandiu pro kalení hliníkových slitin. Nový materiál bude čtyřikrát levnější než analog obsahující skandium s poměrně podobnými fyzikálními a mechanickými vlastnostmi.
V současné době se mnoho loděnic snaží nahradit těžkou ocel lehkými a ultralehkými materiály. Kromě zvýšení nosnosti lze toto výhodně využít ke snížení spotřeby paliva, snížení škodlivých emisí do ovzduší, zvýšení mobility plavidla a urychlení přepravy nákladu. O nové materiály se zajímají i podniky v dopravním a leteckém průmyslu.
Kompozitní materiály s hliníkovou matricí modifikované skandiem se staly dobrou náhradou. Vzhledem k vysoké ceně skandia však probíhá aktivní hledání cenově dostupnějšího modifikátoru. Nikolaj Kakhidze navrhl nahradit skandium diamantovými nebo nanočásticemi oxidu hlinitého. Jeho úkolem bude vyvinout metodu pro správné zavádění nanoprášků do kovové taveniny.
Při přímém zavedení do taveniny se nanočástice agregují do aglomerátů, oxidují a nesmáčí, a vytvářejí kolem sebe póry. V důsledku toho se místo vytvrzujících částic získávají nežádoucí nečistoty. V laboratoři vysokoenergetických a speciálních materiálů na Tomské státní univerzitě již Sergej Vorožcov vyvinul vědecké a technologické přístupy pro disperzní kalení hliníku a hořčíku, které zajišťují správné zavedení žáruvzdorných nanočástic do taveniny a eliminují problémy se smáčivostí a flotací.
– Na základě vývoje mých kolegů můj projekt navrhuje následující řešení: nanoprášky jsou deaglomerovány (rovnoměrně rozptýleny) v mikročásticích hliníkového prášku pomocí několika technologických operací. Z této směsi se poté syntetizuje ligatura, která je dostatečně technologická a vhodná pro průmyslové použití v průmyslovém měřítku. Po zavedení ligatury do taveniny se zpracují vnější pole, která rovnoměrně rozloží nanočástice a dále zvýší smáčivost. Správné zavedení nanočástic může zlepšit fyzikální a mechanické vlastnosti výchozí slitiny, – vysvětluje podstatu své práce Nikolaj Kakhidze.
Nikolaj Kakhidze plánuje do konce roku 2020 obdržet první experimentální šarže ligatur s nanočásticemi pro jejich následné zavedení do taveniny. V roce 2021 se plánuje získání zkušebních odlitků a ochrana práv duševního vlastnictví.
Nejnovější verze databáze nastavuje nové standardy pro reprodukovatelný výzkum a poskytuje spolehlivý přístup k…
Spoluzakladatelé HiLyte 3 (Jonathan Firorentini, Briac Barthes a David Lambelet)© Murielle Gerber / 2020 EPFL…
Tisková zpráva Max Planckova institutu pro ornitologii. Včasný příjezd do oblasti rozmnožování je klíčový…
Čas zveřejnění: 4. července 2022