Добавить новость

Уникальные сплавы разработали ученые из Томска: они пригодятся в космической промышленности и в исследованиях Арктики

Nastroy.net
47

Совершенно недавно работникам Лаборатории физики прочнейших кристаллов ТГУ удалось первыми в мире получить архитектуру сплавов, которая имеет уникальную способность к возрождению исходной формы и деформации до 15 %. Изыскателям удалось добиться предельных значений, к которым тяготеют научные команды, занимающиеся разработкой сплавов с памятью формы. Сырье с колоссальной величиной обратимой деформации будет применяться в космической промышленности, микросистемных технологиях и робототехнике. Более подробно о новом достижении физиков Томска поговорим далее.

Что говорит Юрий Чумляков

«Высокоэнтропийные сплавы, в отличие от обычных, состоят из 5 и более элементов, взятых в эквимолярных или эквиатомных концентрациях. Благодаря такой компоновке мы можем создавать материалы с исключительными функциональными свойствами, - говорит Юрий Чумляков, заведующий Лабораторией физики прочнейших кристаллов СФТИ ТГУ. – В рамках нового изыскательского проекта, который поддержали РНФ и DFG, работники лаборатории трудились со сплавами Fe-28%Ni-17%Co-11.5%Al-2.5X (X=Ti, Ta, Nb, Nb+Ti). Когда они добавили наночастицы, то смогли произвести обратимое изменение до 13,5 %. Предельно рассчитанный ресурс деформации, которого пытаются достичь материаловеды всего мира, – 8,7 %. Физики ТГУ – первые вышли на результат, в 2 раза превышающий абстрактный ресурс, и рассказали о механизме этого процесса».

Итоги изысканий физиков ТГУ будут служить научной базой для изготовления новых функциональных и конструкционных материалов на основе высокоэнтропийных сплавов, пригодных для Арктики и космоса.

Сообщение от Анны Евтифеевой

Еще больше приблизиться к наилучшим величинам физики Томска смогли, работая с ферромагнитными сплавами CoNiAl и NiFeGa(Co). Известно, что изыскатели всего мира пытаются выйти на теоретический потенциал деформации в 16 %.

«Мы смогли достичь колоссальной деформации 15 % в ферромагнитных сплавах благодаря развитию процессов переориентации конструкции низкотемпературной фазы под нагрузкой, - говорит Анна Евтифеева, сотрудник Лаборатории ТГУ. – Этот процесс мы активировали с помощью ранее запатентованной нами методики – старения в мартенситной степени под нагрузкой».

Применение новых сплавов

Отличные результаты, которые сумели получить томские физики на ферромагнитном сырье, могут быть задействованы для разработки магнито- и термоконтролируемых силовых деталей, применяемых в робототехнике (в механизмах для ног или пальцев роботов и т. д.) и космической отрасли. Кроме этого, способность сплавов видоизменяться и возвращаться к прежнему состоянию можно использовать в системах пожарной безопасности. Если в помещении повысится температура, материал изменит свою форму и активизирует пожарную сигнализацию.

Важным условием для практического использования сырья с обратимой высокой деформацией является стабильность показателей этой деформации при эксплуатации, а также усталостная функциональная долговечность. В этой связи физики ТГУ планируют исследовать циклическую стабильность полученных качеств, чтобы добиться устойчивых эксплуатационных особенностей и в дальнейшем внедрить новые материалы в производство.

Нюансы

Коллектив лаборатории представил новые итоги исследований на недавней конференции «Мезомеханика физическая. Производственные интеллектуальные технологии и материалы с многоуровневой единообразно организованной конструкцией», которая проводилась на базе ИФПМ СО РАН. Разработки ученых финансировали два гранта РНФ, немецкий фонд DFG и грант Научного фонда ТГУ им. Д. И. Менделеева.

Лаборатория СФТИ ТГУ – один из лидеров по изготовлению монокристаллов, которые служат базой для новых материалов, обладающих износостойкостью, эффектом памяти формы и повышенной прочностью. Ее ученые разрабатывают совместные проекты с коллегами из Китая, США, Испании, Германии, Японии и Венгрии.

«Высокоэнтропийными сплавами (ВЭС) именуют новейший класс соединений, дизайн которых базируется не на добавлении малого объема металла к единственному базовому элементу (к примеру, бронза – это медь, смешанная с оловом), а на соединении многих металлов в равных количествах, - говорит Ирина Киреева, сотрудник Лаборатории ТГУ. – В случае с высокоэнтропийными сплавами атомы разных элементов размещаются произвольным образом в решетке, то есть это сплавы неупорядоченные».

Moscow.media
Музыкальные новости

Новости Томска





Все новости Томска на сегодня
Губернатор Томской области Владимир Мазур



Rss.plus

Другие новости Томска




Все новости часа на smi24.net

Новости Томской области


Moscow.media
Томск на Ria.city
Новости Крыма на Sevpoisk.ru

Другие города России