Титан-алюминиевый сплав «Протей» способен противостоять даже экстремальным нагрузкам

Новинку разработала коллаборация учёных из Великобритании и Германии: совместно они создали уникальный губчатый сплав из титана и алюминия с керамическими оксид-алюминиевыми сферами. Будучи значительно легче стали, «Протей» — такое название дали материалу учёные — выдерживает сверление, гидроабразивную резку и обработку болгаркой.

Противостоять экстремальным нагрузкам природным материалам помогает иерархические структура на разных уровнях. Подобную технологию учёные давно уже пытаются повторить искусственно, с использованием металлов, значительно упрощающим процесс.

На основе материалов с перестройкой структуры Стефан Сцинисцевски и его коллеги из Университета Дюргейма и Фраунгоферского института разработали металлический сплав «Протей», состоящий из титана и алюминия, дополненных керамическими сферами оксида алюминия. Металлическая составляющая сплава позволяет сделать материал более упругим, а керамическая — более прочным; губчатая же структура делает его легче и восприимчивее к внутренним колебаниям.

Материал производится путём холодной формовки смеси алюминиевого порошка и гидрида титана, затем полученный материал пропускают через экструдер и режут на пластины, после чего выкладывают между ними металлические цилиндры и керамические сферы. Затем полученную заготовку держат на температуре 760 ºС около 20 минут.

«Протей» попытались разрезать болгаркой с сапфировым диском — тем же самым, который за 40 секунд перерезает сантиметровую сталь MARS 220. За минуту диаметр диска уменьшился с 11,5 до 4,4 см, с заготовкой же ничего критического не случилось. То же самое получилось со сверлом, но только в случае, если оно соприкасалось с керамической сферой. Чтобы сделать сплав прочнее, туда был добавлен нихром — и с нихромом количество «проникновений» сверла уменьшилось.

Если резать заготовку пытались гидрообразивным методом, струя воды просто «рассеивалась» о поверхность.

Исследователи планируют запатентовать «Протей»: они убеждены, что сплав можно использовать в создании дверей, сейфов и спецодежды.

Случайные новости сферы