TSU heeft suggesties gedaan voor het vervangen van scandium in materialen voor de scheepsbouw

Nikolai Kakhidze, een doctoraalstudent aan de faculteit Natuurkunde en Ingenieurswetenschappen, heeft voorgesteld om nanodeeltjes van diamant of aluminiumoxide te gebruiken als alternatief voor het dure scandium voor het harden van aluminiumlegeringen. Het nieuwe materiaal zal vier keer goedkoper zijn dan de scandiumhoudende analoog, met vrijwel gelijke fysische en mechanische eigenschappen.

Momenteel streven veel scheepsbouwers ernaar om zwaar staal te vervangen door lichte en ultralichte materialen. Naast het vergroten van het draagvermogen kan dit ook voordelig worden toegepast om het brandstofverbruik te verlagen, schadelijke emissies in de atmosfeer te verminderen, de mobiliteit van het schip te vergroten en de levering van lading te versnellen. Bedrijven in de transport- en lucht- en ruimtevaartindustrie zijn ook geïnteresseerd in nieuwe materialen.

Met scandium gemodificeerde aluminiummatrixcomposieten zijn een goede vervanger gebleken. Vanwege de hoge kosten van scandium wordt echter actief gezocht naar een goedkopere modificator. Nikolaj Kakhidze stelde voor om scandium te vervangen door nanodeeltjes van diamant of aluminiumoxide. Zijn taak is het ontwikkelen van een methode voor de correcte introductie van nanopoeders in een metaalsmelt.

Wanneer ze direct in de smelt worden gebracht, aggregeren de nanodeeltjes tot agglomeraten, oxideren ze en worden ze niet bevochtigd, waardoor ze poriën om zichzelf heen vormen. Hierdoor ontstaan ​​ongewenste onzuiverheden in plaats van uithardende deeltjes. In het laboratorium voor hoogenergetische en speciale materialen aan de Staatsuniversiteit van Tomsk heeft Sergey Vorozhtsov al wetenschappelijke en technologische methoden ontwikkeld voor het gedispergeerd uitharden van aluminium en magnesium. Deze methoden garanderen de correcte introductie van vuurvaste nanodeeltjes in de smelt en elimineren de problemen met bevochtigbaarheid en flotatie.

– Gebaseerd op de ontwikkeling van mijn collega's, stelt mijn project de volgende oplossing voor: nanopoeders worden met behulp van verschillende technologische bewerkingen gedeagglomereerd (gelijkmatig verdeeld) in een microscopisch klein aluminiumpoeder. Vervolgens wordt uit dit mengsel een ligatuur gesynthetiseerd die technologisch en geschikt is voor industrieel gebruik op industriële schaal. Wanneer de ligatuur in de smelt wordt gebracht, worden externe velden bewerkt om de nanodeeltjes gelijkmatig te verdelen en de bevochtigbaarheid verder te vergroten. De juiste introductie van nanodeeltjes kan de fysische en mechanische eigenschappen van de oorspronkelijke legering verbeteren, – legt Nikolai Kakhidze de essentie van zijn werk uit.

Nikolai Kakhidze verwacht de eerste experimentele partijen ligaturen met nanodeeltjes tegen het einde van 2020 te ontvangen, zodat ze later in de smelt kunnen worden gebracht. In 2021 moeten er proefgietstukken worden verkregen en moeten de intellectuele eigendomsrechten worden beschermd.

Nieuwste versie van de database stelt nieuwe normen voor reproduceerbaar onderzoek en biedt een betrouwbare aanpak voor...

HiLyte 3 medeoprichters (Jonathan Firorentini, Briac Barthes en David Lambelet)© Murielle Gerber / 2020 EPFL…

Persbericht van het Max Planck Instituut voor Ornithologie. Vroeg in het broedgebied arriveren is cruciaal...


Plaatsingstijd: 4 juli 2022