Российские ученые сделали то, что долго не удавалось мировым разработчикам сплавов

Исследователи Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН, входящего в состав Красноярского научного центра СО РАН, разработали новую технологию получения алюминиево-борного сплава. Метод позволяет добиться равномерного распределения бора по всему объему материала, что ранее считалось одной из самых сложных задач в производстве подобных сплавов. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.

Почему бор сложно добавить в алюминий

Бор используется для повышения прочности и устойчивости алюминия к коррозии. Благодаря этим свойствам такие материалы востребованы в авиационной промышленности, машиностроении, электронике и атомной энергетике.

Однако при производстве сплавов возникает серьезная проблема: частицы бора плохо взаимодействуют с расплавленным алюминием и образуют крупные скопления. Это ухудшает характеристики материала. Применявшиеся ранее технологии не обеспечивали необходимой однородности либо приводили к появлению посторонних примесей.

Как работает новая технология

Разработанный метод предусматривает подачу порошка бора в алюминиевый расплав через поток низкочастотной плазмы. Под ее воздействием частицы измельчаются до нанометровых размеров и легче проникают в металл.

Возникающие внутри расплава конвективные потоки способствуют равномерному распределению бора по всему объему материала. Дополнительно используются фуллерены, которые удаляют оксидную пленку с поверхности алюминия. В процессе реакции они превращаются в углекислый газ и покидают зону синтеза, не оставляя твердых загрязнений.

По словам руководителя лаборатории аналитических методов исследования вещества Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН Григория Чурилова, плазменная технология позволяет точно контролировать количество легирующих добавок и их распределение в материале, исключая проблемы с загрязнениями и сцеплением слоев.

Исследования будут продолжены

Проведенные испытания показали, что увеличение содержания бора сопровождается небольшим снижением твердости сплава. Поэтому технология может иметь ограничения для изделий, где требуется максимальная прочность.

В то же время для производства лигатур и большинства технологических задач этот фактор не считается критичным. Следующим этапом работы станет изучение влияния параметров плазменного синтеза на структуру материала и его механические свойства.