Новости

Исследователи повысили твердость алюминиевых изделий в полтора раза

Исследователи повысили твердость алюминиевых изделий в полтора раза

В Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» усовершенствовали технологию 3D-печати алюминием, добившись повышения твердости изделий за счет использования наноуглеродных добавок к алюминиевому порошку, которые получаются из продуктов переработки попутного нефтяного газа. Исследование проводилось совместно со специалистами Института катализа Сибирского отделения РАН.

Исследователи ориентируются на 3D-печать деталей для авиационной и космической промышленности. Ведь наличие даже малейших дефектов имеет критически важное значение для безопасности техники. Риски возникновения дефектов в большой степени связаны с пористостью материала, зависящей от качества исходного алюминиевого порошка. Для обеспечения равномерной и плотной микроструктуры 3D-печатных изделий ученые лаборатории MISIS Catalis Lab предложили добавлять в алюминиевый порошок углеродные нановолокна. Это обеспечивает низкую пористость материала и повышает его твердости в полтора раза.

Заведующий лабораторией, профессор НИТУ «МИСиС» Александр Громов пояснил: «Улучшить свойства порошка для 3D-печати позволяет изменение его химического и фазового состава путем внедрения в основную матрицу дополнительных компонентов. Углеродные нановолокна имеют высокую теплопроводность, которая помогает минимизировать температурные градиенты между печатными слоями в процессе селективного лазерного плавления (SLS). Благодаря этому микроструктуру материала практически полностью можно избавить от неоднородности».

Разработанная технология синтеза наноуглеродных добавок включает в себя методы химического осаждения, ультразвуковой и термической обработки. Углеродные нановолокна являются побочным продуктом переработки попутного нефтяного газа: при его каталитическом разложении углерод скапливается в виде нановолокон на дисперсных металлических частицах катализатора. Обычно попутные газы просто сжигают на месторождениях, что наносит вред окружающей среде, поэтому применение нового метода имеет серьезное экологическое значение.

В планах исследователей – разработка промышленного применения полученных композиционных порошков.

Источник: МИСиС