俄羅斯國(guó)立研究型技術(shù)大學(xué)MISIS(NUST MISIS)的專家與其他俄羅斯科學(xué)家一起,研制出一種低成本鋁合金,它可以承受比其類似合金高出100-150℃的高溫。據(jù)作者說,該材料將大大減少鐵路運(yùn)輸、航空和其他設(shè)備的重量和碳排放。
鋁和大多數(shù)鋁合金在幾乎所有的環(huán)境——大氣、海水和淡水、許多化學(xué)溶液以及大多數(shù)食品中都具有很高的耐腐蝕性。加之低比重和良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性,鋁被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)制造、汽車制造、電子和其他領(lǐng)域。研究結(jié)果發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds雜志上。
科學(xué)家指出,鋁合金導(dǎo)線可以有效地替代目前使用的昂貴且笨重的銅基導(dǎo)線。它在飛機(jī)、高鐵和其他設(shè)備中的使用將顯著降低它們的重量和外形尺寸,從而節(jié)省燃料并減少有害排放。然而,根據(jù)NUST MISIS的說法,目前生產(chǎn)這種合金及其元件的方法極其昂貴且費(fèi)力。
NUST MISIS的專家提出一種新型鋁合金結(jié)構(gòu),以及用它生產(chǎn)導(dǎo)線的技術(shù)。據(jù)研發(fā)人員介紹,這種材料與類似材料的不同之處在于成本相對(duì)較低,易于制造,且具有一些獨(dú)特的物理特性。
"我們的材料具有熱穩(wěn)定結(jié)構(gòu),可以承受400℃的高溫。而所有已知的鋁合金在250-300℃時(shí)就會(huì)出現(xiàn)明顯軟化。我們的合金中含有銅、錳和鋯,這使其導(dǎo)電性、強(qiáng)度和耐熱性得到了近乎完美的結(jié)合。"NUST MISiS金屬成型系高級(jí)研究員托爾戈姆·阿科皮安說。
據(jù)研究作者稱,新合金的一個(gè)關(guān)鍵特征是,材料體積中約10%是含有鋯和錳的特殊納米顆粒,它們均勻地分布在鋁基體中。
該合金使用克拉斯諾亞爾斯克磁流體力學(xué)科學(xué)生產(chǎn)中心開發(fā)的采用ElmaCast技術(shù)的電磁結(jié)晶器制成。隨后在庫(kù)爾恰托夫研究所專家的參與下,進(jìn)行了熱處理變形和分析研究。
在未來,科學(xué)團(tuán)隊(duì)打算繼續(xù)優(yōu)化新材料的化學(xué)組成及其加工方式。
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