Nikolai Kakhidze, uno studente laureato della facoltà di fisica e ingegneria, ha suggerito di usare nanoparticelle di ossido di diamanti o alluminio in alternativa a costose scandium per indurirsi le leghe di alluminio. Il nuovo materiale costerà 4 volte in meno rispetto all'analogo contenente scandium con proprietà fisiche e meccaniche abbastanza vicine.
Attualmente, molte compagnie di costruzione navale si stanno impegnando per sostituire l'acciaio pesante con materiali leggeri e ultra-lughi. Oltre ad aumentare la capacità di carico, ciò può essere vantaggiosamente applicato per ridurre il consumo di carburante, riducendo le emissioni dannose nell'atmosfera e aumentando la mobilità della nave e accelerando la consegna del carico. Anche le imprese nelle industrie di trasporto e aerospaziale sono interessate a nuovi materiali.
I materiali compositi a matrice in alluminio modificati con scandium sono diventati un buon sostituto. Tuttavia, a causa dell'elevato costo dello scandium, è in corso una ricerca attiva per un modificatore più conveniente. Nikolai Kakhidze ha proposto di sostituire lo scandium con nanoparticelle di ossido di diamante o alluminio. Il suo compito sarà quello di sviluppare un metodo per la corretta introduzione di nanopowders in una fusione in metallo.
Quando introdotti direttamente nella fusione, le nanoparticelle vengono aggregate in agglomerati, ossidati e non bagnati e formano pori attorno a se stessi. Di conseguenza, si ottengono impurità indesiderate invece di indurimento delle particelle. In laboratorio di materiali ad alta energia e speciali presso la Tomsk State University, Sergey Vorozhtsov ha già sviluppato approcci scientifici e tecnologici per indurimento disperso di alluminio e magnesio che garantiscono la corretta introduzione di nanoparticelle refrattarie nel fuso e eliminare i problemi di bagnabilità e flottazione.
-Basato sullo sviluppo dei miei colleghi, il mio progetto propone la seguente soluzione: i nanopowders vengono de-agglomerati (distribuiti uniformemente) in una polvere di alluminio micro-dimensions usando diverse operazioni tecnologiche. Quindi una legatura viene sintetizzata da questa miscela che è sufficientemente tecnologica e conveniente per l'uso industriale su scala industriale. Quando la legatura viene introdotta nel fuso, i campi esterni vengono elaborati per distribuire uniformemente le nanoparticelle e aumentare ulteriormente la bagnabilità. La corretta introduzione di nanoparticelle può migliorare le proprietà fisiche e meccaniche della lega iniziale, - Nikolai Kakhidze spiega l'essenza del suo lavoro.
Nikolai Kakhidze prevede di ricevere i primi lotti sperimentali di legature con nanoparticelle per la loro successiva introduzione nella fusione entro la fine del 2020. Nel 2021, si prevede di ottenere getti di prova e proteggere i diritti di proprietà intellettuale.
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Tempo post: JUL-04-2022