9月12日塔斯社消息,俄羅斯研究人員發現,借助選擇性激光熔化技術并在合金中添加微米級氮化鋯顆粒,可生產用于核工業及其他高科技行業的輕質耐用復合材料。俄羅斯國立科技研究大學(NUST MISIS)新聞處稱,此新方法將取代以往制造復雜幾何形狀產品的復雜且耗費資源的方法。
國立科技研究大學莫斯科國立鋼鐵合金學院校長阿列夫季娜·切爾尼科娃表示,為關鍵經濟部門提供材料和端到端工業生產技術,對實現國家技術主權至關重要。這種生產鋁基復合材料的新方法未來可用于核電工程、火電工程和機械工程,制造在高溫和惡劣環境下工作的耐用部件。
新方法由俄羅斯國立科技研究大學莫斯科國立合金學院專家與俄羅斯科學院冶金與材料科學研究所同事共同開發。當時他們正研究鋁基復合材料生產中使用的各種陶瓷添加劑對結構材料性能的影響,這類材料在核工業和航空航天工業中愈發受歡迎。
科學家關注添加劑顆粒在材料制造過程中與熔融金屬基體的相互作用,金屬在陶瓷顆粒表面“粘附”越活躍,在復合材料厚度方向分布越均勻,形成大團簇概率越小,對復合材料機械性能有積極影響。
俄羅斯國立科技研究大學研究員維羅妮卡·蘇沃洛娃解釋,并非所有陶瓷添加劑效果相同。氮化鋁顆粒與熔融金屬結合力差,會產生空隙降低材料強度;而氮化鋯會與鋁反應,既能牢固結合成分,又能在合金內部形成新的固體顆粒。
蘇沃洛娃指出,這些顆粒使復合材料部件更堅硬、強度更高,對航空和能源行業尤為重要。未來,這項技術將使這些行業使用3D打印系統制造零部件成為可能,幫助制造商節省原材料,且無需笨重機器和模具即可制造復雜零部件。