НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ





Ученые создали высокостойкий сплав титана и тантала

История первого чугуна

Броня Победы

Древние плавильные печи найдены в Монголии



25.12.2015

Создан сверхпрочный и легкий конструкционный материал

Технологию получения конструкционного материала с уникальными свойствами удалось разработать сотрудникам Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе вместе с коллегами из других университетов США. Композит на основе магния обладает высокими значениями удельной прочности и упругости. Полученный материал может использоваться для создания самолетов, космических аппаратов, автомобилей, а также мобильной электроники и биомедицинских устройств.

Слева - деформированный образец чистого металла. Справа - композицит из магния с наночастицами карбида кремния. Столбики в центре имеют поперечник около 4 мкм
Слева - деформированный образец чистого металла. Справа - композицит из магния с наночастицами карбида кремния. Столбики в центре имеют поперечник около 4 мкм

В качестве возможного способа увеличения прочности металлов в течение длительного времени рассматривается метод внедрения керамических частиц. Однако добавление керамических частиц микроскопического масштаба приводит к потере пластичности и обрабатываемости.

В то же время использование наночастиц, напротив, позволяет улучшать прочностные показатели при сохранении или даже улучшении пластичности металла. Однако наномасштабные керамические частицы имеют тенденцию слипаться вместо того, чтобы распределяться по расплаву равномерно.

Исследовательская группа, которую возглавил Сяочунь Ли (Xiaochun Li), смогла найти способ рассеивать и стабилизировать наночастицы в расплавленных металлах. Ею также был разработан масштабируемый метод производства, который может открыть дорогу производству более легких материалов с улучшенными характеристиками.

Чтобы воспрепятствовать слипанию керамических наночастиц, ученые направляли их в расплавленный магниево-цинковый сплав. Отсутствие слипания и стабилизация рассеивания зависели от кинетической энергии частиц.

Получившийся металлокерамический нанокомпозит содержит значительную долю керамических наночастиц карбида кремния размером менее 100 нм - 14% объема; остальные 86% составляет магний - металл в полтора раза легче алюминия. Исследователи подчеркивают, что магний - широко распространенный ресурс и рост объемов его использования не нанесет ущерба окружающей среде.

Новый материал демонстрирует рекордные уровни удельной прочности (отношения предела прочности на разрыв к плотности) и удельной упругости (отношения модуля Юнга к плотности). Его также характеризует превосходная стабильность при высоких температурах.

Максим Рославлев


Источники:

  1. 22century.ru




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://metallurgu.ru/ "Metallurgu.ru: Библиотека по металлургии"