Государственные Новости

23.08.2024

В России создан перспективный алюминиевый кальцийсодержащий сплав нового поколения

Российские исследователи из НИТУ МИСИС разработали новый сплав на основе алюминия с повышенной термостойкостью, электрической проводимостью и пластичностью, которая в 20 раз превышает минимальные требования по этим параметрам, установленные межгосударственными стандартами. Оптимальная композиция элементов на базе Al-Cu-Ca-Si обеспечивает необходимую структуру и качество материала, соответствуя требованиям современной энергетики, и предназначен для электротехнических систем — проводников, кабелей, трансформаторов.

Современные наиболее популярные промышленные сплавы 2219 и 2618 на основе алюминия имеют ряд недостатков: от нехватки жаропрочности до дороговизны из-за добавления редкоземельных металлов и никеля. Альтернативный состав, предлагаемый в новом исследовании, содержит помимо алюминия добавку из меди, а также относительно недорогой и легкий кальций. Последний в сочетании с кремнием формирует прочные кристаллы, помогающие сплаву сохранять жаропрочность. Главное преимущество разработки — отказ от дорогостоящих добавок — редкоземельных металлов и никеля, присутствующего в промышленных аналогах.

Авторы работы видят перспективу в использовании этого сплава в конструкциях, предназначенных для авиационной и аэрокосмической техники, где требования к прочности и легкости особенно важны. Новый сплав поможет продлить срок службы поршневых и авиационных двигателей, топливных баков. Соответствующие испытания уже были проведены, и новый материал показал себя лучше аналогов. Подробные результаты исследования описаны в журналах «Цветные металлы», The Journal of the Minerals (Q2). и Physics of Metals and Metallography. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 23-79-10147).