Nikolai Kakhidze, kandidatstuderende ved Det Fysiske og Ingeniørvidenskabelige Fakultet, har foreslået at bruge diamant- eller aluminiumoxid-nanopartikler som et alternativ til dyrt scandium til hærdning af aluminiumlegeringer. Det nye materiale vil koste fire gange mindre end det scandiumholdige analog med forholdsvis tætte fysiske og mekaniske egenskaber.
I øjeblikket stræber mange skibsbygningsvirksomheder efter at erstatte tungt stål med lette og ultralette materialer. Udover at øge lasteevnen kan dette med fordel anvendes til at reducere brændstofforbruget, reducere skadelige emissioner i atmosfæren, øge fartøjets mobilitet og fremskynde levering af last. Virksomheder inden for transport- og luftfartsindustrien er også interesserede i nye materialer.
Aluminiummatrixkompositmaterialer modificeret med scandium blev en god erstatning. På grund af scandiums høje pris er der dog en aktiv søgen efter en mere overkommelig modifikator. Nikolai Kakhidze foreslog at erstatte scandium med diamant- eller aluminiumoxid-nanopartikler. Hans opgave vil være at udvikle en metode til korrekt indføring af nanopulver i en metalsmelte.
Når nanopartiklerne introduceres direkte i smelten, aggregeres de til agglomerater, oxideres og befugtes ikke, og de danner porer omkring sig selv. Som et resultat opnås uønskede urenheder i stedet for hærdnende partikler. I laboratoriet for højenergi- og specialmaterialer ved Tomsk State University har Sergey Vorozhtsov allerede udviklet videnskabelige og teknologiske tilgange til dispergeret hærdning af aluminium og magnesium, der sikrer korrekt introduktion af ildfaste nanopartikler i smelten og eliminerer problemerne med befugtning og flotation.
– Baseret på mine kollegers udvikling foreslår mit projekt følgende løsning: nanopulver deagglomereres (fordeles jævnt) i et mikrostørrelses aluminiumpulver ved hjælp af adskillige teknologiske operationer. Derefter syntetiseres en ligatur fra denne blanding, der er tilstrækkeligt teknologisk og praktisk til industriel brug i industriel skala. Når ligaturen introduceres i smelten, behandles eksterne felter for at fordele nanopartiklerne ensartet og yderligere øge befugtningsevnen. Den korrekte introduktion af nanopartikler kan forbedre de fysiske og mekaniske egenskaber af den oprindelige legering, – Nikolai Kakhidze forklarer essensen af sit arbejde.
Nikolai Kakhidze planlægger at modtage de første eksperimentelle partier af ligaturer med nanopartikler til deres efterfølgende introduktion i smelten inden udgangen af 2020. I 2021 er det planlagt at indhente prøvestøbninger og beskytte intellektuelle ejendomsrettigheder.
Den nyeste version af databasen sætter nye standarder for reproducerbar forskning og giver en pålidelig tilgang til…
HiLyte 3 medstiftere (Jonathan Firorentini, Briac Barthes og David Lambelet) © Murielle Gerber / 2020 EPFL...
Pressemeddelelse fra Max Planck Instituttet for Ornitologi. Det er afgørende at ankomme tidligt til yngleområdet…
Opslagstidspunkt: 4. juli 2022