在托木斯克国立大学建议替代昂贵的造船材料钪
08.01.2020

托国立研究生尼古拉·卡希兹建议使用金刚石或氧化铝纳米粒子替代昂贵的钪来硬化铝合金。 计算最严格的新材料,纳米复合材料,其成本将比具有相当接近的物理和机械性能的含钪的类似物便宜4倍。 该项目得到了创新支持基金的《聪明人》计划的支持,为该计划的实施拨款了50万卢布。

现在,在 «Маринет НТИ» 路线图框架内的造船公司寻求用轻和超轻材料代替重钢。 除了增加承载能力之外,这还可以有利地用于减少燃料消耗,减少向大气中的有害排放物或增加船舶的机动性并加速货物的运送。 运输和航空航天业的企业也对新材料感兴趣。

用钪改性的铝基复合材料可以很好地替代钢。 但是,由于钪的高昂价格,正在积极寻找价格更便宜的改性剂。 托国立员工尼古拉·卡希兹建议用金刚石或氧化铝纳米粒子代替钪。 在《聪明人》计划中,他的任务将是研发一种将纳米粉末正确引入金属熔体的方法。

造船厂

当直接引入熔体中时,纳米颗粒被敲成团块,被氧化而不被润湿,并在其周围形成孔。 结果,获得了不需要的杂质而不是硬化颗粒。 在托木斯克国立大学高能和特殊材料实验室中,谢尔盖·沃罗日佐夫已经研发了用于铝和镁的分散硬化的科学技术方法,可确保将耐火纳米粒子正确引入熔体中,并消除了润湿性和浮选问题。

尼古拉·卡希兹 解释说:“ 根据同事们在我项目中的见解,提出了以下解决方案。使用多技术操作,将纳米粉末在微型铝粉中解聚(均匀分布)。然后从该混合物中合成合金,该合金具有足够的技术并且便于在工业规模上进行工业使用。当将合金引入到熔体中时,处理外部电场以均匀地分布纳米颗粒并进一步增加可湿性。正确引入纳米粒子可以改善初始合金的物理和机械性能。”

卡希兹计划接收第一批具有纳米粒子的合金实验批次,然后在2020年底之前引入熔体中。 计划在2021年获得试验铸件和知识产权的保护。

在借助"聪明人"计划的帮助下,吸引了第三方投资,这位年轻的科学家打算进行半成品的生产,但需要进一步的技术操作以生产钣金。该项目的发展战略是针对从事创新造船的国家参与份额较高的企业,例如, 金钟造船厂股份公司, 北方机械制造企业股份公司, 中等涅夫斯基造船厂股份公司, 波罗的海琥珀股份公司, 斯韦特洛夫斯基时代企业股份公司, 北方造船厂公共股份公司, 红色索尔莫沃造船厂公共股份公司, 高尔基泽列诺多尔斯基工厂股份公司等其他企业。