Сотрудники лаборатории нанонтехнологий металлургии Томского государственного университета создают легкие сплавы для аэрокосмической и автомобилестроительной индустрий. Исследователям удалось найти новый способ упрочнения алюминиевых сплавов при помощи специальных лигатур с наночастицами, получаемых ударной волной.

Сейчас ученые всего мира работают над способами упрочнения легких и сверхлегких композитов. Эти материалы широко применяются в самых разных отраслях: аэрокосмическом строительстве, судостроении, электротехнике, машиностроении и так далее. Например, Аэробус А 380, являющийся одним из самых больших авиалайнеров, почти на 80 процентов состоит из разных композиционных материалов.

– Улучшить прочностные характеристики металла можно за счет добавления в него микро и наночастиц, — рассказывает заведующий лабораторией нанотехнологий металлургии Сергей Ворожцовученый. — Но есть техническая проблема: их очень сложно ввести, поскольку частицы, особенно нано, имеют плохую смачиваемость жидким металлом, помимо этого из-за своего малого размера они сильно склонны к слипанию.

Ученые ТГУ добавили в лигатуру тугоплавкие частицы, обработали ее ударной волной и получили плотный алюминиевый пруток с концентрированным содержанием наночастиц. При введении в жидкий металл они хорошо смачиваются. Для равномерного распределения частиц в сплаве ученые применили мощное ультразвуковое воздействие.

Новый способ позволяет увеличить прочностные характеристики легких сплавов на 20-30 процентов. При этом улучшаются и другие свойства металла, например, его теплопроводность.

Результаты исследований были представлены в нескольких научных статьях, в том числе в журнале Metallurgical and Materials Transactions. В настоящее время ученые проводят ряд новых исследований, экспериментируют с разными наночастицами, ищут оптимальные составы новых сплавов, которые могут работать в условиях повышенной нагрузки.