Недорогой сплав алюминия, выдерживающий температуру на 100-150 °С больше аналогов, разработали специалисты НИТУ "МИСиС" совместно с другими российскими учеными. По словам авторов, материал позволит существенно снизить вес и углеродный след нового железнодорожного транспорта, авиации и другой техники. Исследование опубликовано в журнале Journal of Alloys and Compounds.

Алюминий и большинство сплавов на его основе имеют высокую коррозионную стойкость практически в любых средах - в атмосфере, воде морской и пресной, растворах многих химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Благодаря этому, а также низкому удельному весу, хорошей тепло- и электропроводности, алюминий широко применяется в авиастроении, автомобилестроении, электронике и других сферах.

Эффективной заменой дорогим и тяжелым проводникам на основе меди, применяемым сегодня, может стать проволока из алюминиевых сплавов, отметили ученые. Ее применение в летательных аппаратах, скоростном железнодорожном транспорте и другой технике позволит заметно снизить их масса-габаритные характеристики, тем самым обеспечив значительную экономию топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу. Однако методы получения таких сплавов и элементной базы из них сегодня крайне недешевы и весьма трудоемки, сообщили в НИТУ "МИСиС".

Специалисты университета предложили структуру нового сплава на основе алюминия, а также технологию для производства из него проволоки. По словам создателей, материал отличается от аналогов сравнительно низкой стоимостью, простотой изготовления и рядом уникальных физических свойств.

"Наш материал отличается термически стабильной структурой, он выдерживает температуры вплоть до 400 °C. Любые известные алюминиевые сплавы испытывают значительное разупрочнение уже при 250-300 °С. В наш сплав входят медь, марганец и цирконий, что дает уникальное сочетание электропроводности, прочности и термостойкости", - рассказал старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ "МИСиС" Торгом Акопян.

Ключевая особенность нового сплава, по словам авторов работы, в том, что около 10 процентов объема материала составляют особые наночастицы с содержанием циркония и марганца, равномерно распределенные в алюминиевой матрице.

Сплав изготовлен с использованием электромагнитного кристаллизатора по технологии ElmaCast, разработанной в "НПЦ магнитной гидродинамики" (Красноярск). Последующие деформационно-термическая обработка и аналитические исследования проводились при участии специалистов НИЦ "Курчатовский институт".

В дальнейшем научный коллектив планирует продолжить работы по оптимизации химического состава нового материала и режимов его обработки....