Nikolai Kakhidze, một sinh viên tốt nghiệp Khoa Vật lý và Kỹ thuật, đã đề xuất sử dụng các hạt nano oxit kim cương hoặc nhôm thay thế cho scandium đắt tiền để làm cứng hợp kim nhôm. Vật liệu mới sẽ có giá thấp hơn 4 lần so với chất tương tự chứa scandium với các tính chất cơ lý khá gần nhau.
Hiện nay, nhiều công ty đóng tàu đang nỗ lực thay thế thép nặng bằng vật liệu nhẹ và siêu nhẹ. Ngoài việc tăng khả năng chuyên chở, điều này có thể được áp dụng một cách thuận lợi để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, giảm khí thải độc hại vào khí quyển và tăng khả năng di chuyển của tàu cũng như đẩy nhanh việc vận chuyển hàng hóa. Các doanh nghiệp trong ngành vận tải, hàng không vũ trụ cũng quan tâm đến vật liệu mới.
Vật liệu composite ma trận nhôm được biến đổi bằng scandium đã trở thành vật liệu thay thế tốt. Tuy nhiên, do giá scandium cao nên việc tìm kiếm một chất biến tính có giá cả phải chăng hơn đang được tiến hành tích cực. Nikolai Kakhidze đề xuất thay thế scandium bằng các hạt nano oxit kim cương hoặc nhôm. Nhiệm vụ của anh sẽ là phát triển một phương pháp đưa bột nano vào nấu chảy kim loại một cách chính xác.
Khi được đưa trực tiếp vào tan chảy, các hạt nano được tổng hợp thành chất kết tụ, bị oxy hóa và không bị ướt và chúng tạo thành các lỗ rỗng xung quanh chúng. Kết quả là thu được các tạp chất không mong muốn thay vì các hạt cứng lại. Trong phòng thí nghiệm năng lượng cao và vật liệu đặc biệt tại Đại học bang Tomsk, Sergey Vorozhtsov đã phát triển các phương pháp khoa học và công nghệ để làm cứng phân tán nhôm và magiê nhằm đảm bảo đưa chính xác các hạt nano chịu lửa vào nóng chảy và loại bỏ các vấn đề về độ ẩm và tuyển nổi .
– Dựa trên sự phát triển của các đồng nghiệp, đồ án của tôi đề xuất giải pháp sau: bột nano được khử kết tụ (phân bố đều) thành bột nhôm có kích thước siêu nhỏ bằng một số thao tác công nghệ. Sau đó, một dây ghép được tổng hợp từ hỗn hợp này đủ công nghệ và thuận tiện cho việc sử dụng công nghiệp ở quy mô công nghiệp. Khi dây nối được đưa vào trạng thái tan chảy, các trường bên ngoài được xử lý để phân bố đồng đều các hạt nano và tăng thêm khả năng thấm ướt. Việc đưa các hạt nano vào đúng cách có thể cải thiện các tính chất vật lý và cơ học của hợp kim ban đầu – Nikolai Kakhidze giải thích bản chất công việc của mình.
Nikolai Kakhidze có kế hoạch nhận các lô dây ghép thử nghiệm đầu tiên với các hạt nano để đưa vào nấu chảy tiếp theo vào cuối năm 2020. Vào năm 2021, dự kiến sẽ có được các vật đúc thử nghiệm và bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ.
Phiên bản mới nhất của cơ sở dữ liệu đặt ra các tiêu chuẩn mới cho nghiên cứu có thể tái tạo, cung cấp cách tiếp cận đáng tin cậy cho…
Người đồng sáng lập HiLyte 3 (Jonathan Firorentini, Briac Barthes và David Lambelet)© Murielle Gerber / 2020 EPFL…
Thông cáo báo chí của Viện nghiên cứu điểu học Max Planck. Đến sớm ở khu vực chăn nuôi là rất quan trọng…
Thời gian đăng: Jul-04-2022