29.11.20 7:03 | Самарские ученые разработали энергосберегающий метод получения композитов |
Синтезированные на его основе материалы обладают рядом важных достоинств.
Ученые кафедры "Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы" Самарского политеха создали композиты по разработанной ими методике, позволяющей применять полученные соединения в условиях повышенного износа, в агрессивных средах. Совсем недавно коллектив под руководством заведующего кафедрой, профессора Александра Амосова получил патент на уникальную технологию.
В основе нового метода лежит высоко-экзотермическая реакция самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), в результате которой получаются керамические соединения в виде пористого каркаса любой формы. В процессе синтеза керамический каркас саморазогревается до температур 2500 – 3500 °С. При таких температурах расплав металла, контактирующий с каркасом, впитывается в его пористо-капиллярную структуру, полностью заполняя все поровое пространство. Остывая, металл кристаллизуется в порах. Так можно получать каркасные композиты с разными объемными долями металла и керамики.
Главное преимущество предлагаемой технологии заключается в ее энергоэффективности – для синтеза керамического соединения не требуется тепло. Разработанная технология дает возможность варьировать свойства получаемых композитов путем подбора целевого керамического соединения и металла или сплава, которым будет пропитываться керамика. Кроме того, не нужно сложное и дорогое прессовое оборудование или реакторы, обеспечивающие пропитку получаемого каркаса расплавом металла.
"С использованием нашего метода мы уже создали такие композиционные материалы, как карбид титана с алюминием, карбоалюминид титана с алюминием и карбосилицид титана с медью. Провели для них серию испытаний на прочность, твердость и т.д. Например, карбид титана с алюминием успешно прошел испытания на жаростойкость – он выдержал нагрев до 900 градусов Цельсия, не разрушился и не потерял форму. И это при том, что что алюминий плавится уже при 660 градусах Цельсия, а значит внутри керамики он был жидким. А совсем недавно удалось получить еще один композит, теперь на основе олова. Тем самым мы подтвердили, что наша технология работает и на других металлах", - рассказал участник научного коллектива, аспирант кафедры "Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы" Эмиль Умеров.
Полученные композиты могут найти широкое применение в условиях, где требуется высокая износостойкость, низкие коэффициенты трения, легкий вес. Карбид и карбоалюминид титана с алюминием могут использоваться при изготовлении более эффективных подшипников скольжения, поршней или гильз автомобильных двигателей с повышенным КПД, тормозных дисков автомобилей или даже как режущего или обрабатывающего инструмента. А карбосилицид титана с медью скорее перспективен как электроконтактный материал, подходящий для производства токосъемников поездов, трамваев.
Еще новости:
04.04.2024 В Волжском районе в 2024 году продолжат ремонт значимых региональных трасс
01.04.2024 Чапаевский механический завод активно ведет набор сотрудников
28.03.2024 Новый резидент "Преображенки" построит машиностроительное производство
25.03.2024 Самарская область и VK будут развивать туризм с помощью ИИ
21.03.2024 Бизнес Самарской области поддержали на 53,4 миллиарда рублей
19.03.2024 В регионе запустят завод по производству капсул для лекарств