Nikolai Kakhidze, một nghiên cứu sinh của Khoa Vật lý và Kỹ thuật, đã đề xuất sử dụng các hạt nano kim cương hoặc nhôm oxit thay thế cho scandium đắt tiền để làm cứng hợp kim nhôm. Vật liệu mới sẽ có giá thành thấp hơn 4 lần so với vật liệu tương tự chứa scandium có các tính chất vật lý và cơ học khá giống 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 có lợi để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, giảm lượng khí thải độc hại vào khí quyển và tăng khả năng di chuyển của tàu và đẩy nhanh việc giao hàng. Các doanh nghiệp trong ngành vận tải và hàng không vũ trụ cũng quan tâm đến vật liệu mới.
Vật liệu composite ma trận nhôm được biến tính bằng scandium đã trở thành một vật liệu thay thế tốt. Tuy nhiên, do chi phí scandium cao, một cuộc tìm kiếm tích cực đang được tiến hành để tìm ra một chất biến tính giá cả phải chăng hơn. Nikolai Kakhidze đề xuất thay thế scandium bằng các hạt nano kim cương hoặc nhôm oxit. Nhiệm vụ của ông sẽ là phát triển một phương pháp để đưa bột nano vào kim loại nóng chảy một cách chính xác.
Khi được đưa trực tiếp vào hỗn hợp nóng chảy, các hạt nano được kết tụ thành các khối kết tụ, bị oxy hóa và không bị ướt, và chúng tạo thành các lỗ rỗng xung quanh chính chúng. Kết quả là, các tạp chất không mong muốn thu được thay vì các hạt cứng lại. Trong phòng thí nghiệm về vật liệu năng lượng cao và 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, đảm bảo đưa đúng các hạt nano chịu lửa vào hỗn hợp nóng chảy và loại bỏ các vấn đề về khả năng thấm ướt và nổi.
– Dựa trên sự phát triển của các đồng nghiệp, dự án của tôi đề xuất giải pháp sau: bột nano được tách kết tụ (phân bố đều) trong bột nhôm có kích thước siêu nhỏ bằng một số thao tác công nghệ. Sau đó, một chất kết dính được tổng hợp từ hỗn hợp này đủ công nghệ và thuận tiện để sử dụng trong công nghiệp ở quy mô công nghiệp. Khi chất kết dính được đưa vào hỗn hợp nóng chảy, các trường bên ngoài được xử lý để phân bố đều các hạt nano và tăng thêm khả năng thấm ướt. Việc đưa đúng các hạt nano vào có thể cải thiện các tính chất vật lý và cơ học của hợp kim ban đầu, – Nikolai Kakhidze giải thích bản chất công trình của mình.
Nikolai Kakhidze có kế hoạch nhận lô sản phẩm thử nghiệm đầu tiên có gắn hạt nano để đưa vào quá trình nấu chảy vào cuối năm 2020. Năm 2021, dự kiến sẽ có mẫu đúc thử nghiệm và bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ.
Phiên bản cơ sở dữ liệu mới nhất đặt ra các tiêu chuẩn mới cho nghiên cứu có thể tái tạo, cung cấp phương pháp tiếp cận đáng tin cậy để…
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 chim Max Planck. Đến sớm khu vực sinh sản là rất quan trọng…
Thời gian đăng: 04-07-2022