Ученые лаборатории нанотехнологий и металлургии разрабатывают научно-технологическую основу, с помощью которой можно будет улучшить свойства алюминия: повысить его прочность, пластичность и электропроводность. Метод можно будет использовать в авиационной промышленности или при производстве электропроводов.
Для того, чтобы улучшить свойства алюминия, ученые будут вводить в расплав микро- и наночастицы боридов металлов. Чтобы частицы равномерно распределились в сплаве, на них будет оказываться ультразвуковое воздействие.
– Бор широко применяется в металлургии для того, чтобы очистить метал от посторонних примесей и повысить электропроводность. Однако в чистом виде ввести его в алюминий невозможно, поэтому мы будем использовать борсодержащие лигатуры, – отметил Илья Жуков. – Благодаря внешнему ультразвуковому воздействию равномерно распределенные неметаллические частицы (бориды металлов) значительно увеличат механические свойства получаемых сплавов. При этом бор будет способствовать увеличению электропроводности сплава.
С помощью данных подходов прочность алюминиевых сплавов может повысится не менее чем на 50%, на 7-8% увеличится пластичность, а электропроводность – на 1,5-2%. Для реализации этого проекта исследователи выиграли грант президента РФ размером 1,2 млн рублей.
– Уровень потребления электроэнергии постоянно растет, из-за этого увеличивается нагрузки на существующие линии электропередач, часто не новые, – говорит сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии ТГУ Илья Жуков. – Электросетевые компании вынуждены переносить нагрузку на провода большего сечения. Но они тяжелы, старые опоры на них не рассчитаны, нужно строить новые… Наша разработка повысит прочность алюминиевых сплавов без снижения значений электропроводности и поможет решить эту проблему.
По словам ученого, конструкции, изготовленные из данного сплава, будут легче, поэтому линии электропередач можно будет проводить на большие расстояния. Также сплав можно использовать в авиационной промышленности.
– В России подобного класса лигатуры не производятся, отечественные компании закупают их в Нидерландах и Германии, – говорит Илья Жуков. – Мы хотим превзойти зарубежные сплавы по показателям. Мы работали в других проектах, например, с Европейским космическим агентством, и там нам удалось превысить показатели.