Nikolai Kakhidze, doktorand vid fakulteten för fysik och teknik, har föreslagit att använda diamant- eller aluminiumoxid-nanopartiklar som ett alternativ till dyrt scandium för härdning av aluminiumlegeringar. Det nya materialet kommer att kosta fyra gånger mindre än den scandiuminnehållande analogen med ganska nära besläktade fysikaliska och mekaniska egenskaper.
För närvarande strävar många varvsföretag efter att ersätta tungt stål med lätta och ultralätta material. Förutom att öka bärförmågan kan detta med fördel tillämpas för att minska bränsleförbrukningen, minska skadliga utsläpp i atmosfären, öka fartygets rörlighet och påskynda leveransen av last. Företag inom transport- och flygindustrin är också intresserade av nya material.
Aluminiummatriskompositmaterial modifierade med scandium blev ett bra alternativ. På grund av scandiums höga kostnad pågår dock ett aktivt sökande efter en mer prisvärd modifierare. Nikolai Kakhidze föreslog att scandium skulle ersättas med diamant- eller aluminiumoxidnanopartiklar. Hans uppgift blir att utveckla en metod för korrekt införande av nanopulver i en metallsmälta.
När nanopartiklarna förs direkt in i smältan aggregeras de till agglomerat, oxideras och väts inte, och de bildar porer runt sig själva. Som ett resultat erhålls oönskade föroreningar istället för härdande partiklar. I laboratoriet för högenergi- och specialmaterial vid Tomsk State University har Sergey Vorozhtsov redan utvecklat vetenskapliga och tekniska metoder för dispergerad härdning av aluminium och magnesium som säkerställer korrekt införande av eldfasta nanopartiklar i smältan och eliminerar problemen med vätbarhet och flotation.
– Baserat på mina kollegors utveckling föreslår mitt projekt följande lösning: nanopulver deagglomereras (fördelas jämnt) till ett mikrostort aluminiumpulver med hjälp av flera tekniska operationer. Sedan syntetiseras en ligatur från denna blandning som är tillräckligt tekniskt avancerad och lämplig för industriell användning i industriell skala. När ligaturen förs in i smältan bearbetas externa fält för att fördela nanopartiklarna jämnt och ytterligare öka vätbarheten. Korrekt införande av nanopartiklar kan förbättra de fysikaliska och mekaniska egenskaperna hos den ursprungliga legeringen, – förklarar Nikolai Kakhidze kärnan i sitt arbete.
Nikolai Kakhidze planerar att ta emot de första experimentella batcherna av ligaturer med nanopartiklar för deras senare introduktion i smältan i slutet av 2020. År 2021 planeras det att erhålla provgjutningar och skydda immateriella rättigheter.
Den senaste versionen av databasen sätter nya standarder för reproducerbar forskning och ger en tillförlitlig metod för…
HiLyte 3 medgrundare (Jonathan Firorentini, Briac Barthes och David Lambelet) © Murielle Gerber / 2020 EPFL...
Pressmeddelande från Max Planck-institutet för ornitologi. Att anlända tidigt till häckningsområdet är avgörande…
Publiceringstid: 4 juli 2022