托国立冶金学家创造了最滑陶瓷的硬例子
15.07.2020

托国立的科学家们提出了一种生产复合的光滑” AlMgB14陶瓷(铝,镁,硼)的新方法。 所得复合材料的硬度比不含添加剂的样品高40%,摩擦系数几乎比润滑抛光钢低2倍。 冰箱,空调和其他由光滑陶瓷制成的配件的设备发出的噪音会减少,并且会持续较长的时间,因为零件的摩擦力会降低。

开发国内类似陶瓷的项目的发起人是负责人。 实验室。 纳米技术冶金托国立伊利亚·朱可夫 作为总统研究项目计划的一部分,该项目第二次获得俄罗斯科学基金会的资助(编号19-79-10042)。

Илья Жуков

在第一阶段,科学家团队收到了该材料的样品,就其性质而言,这些样品对应于外来类似物-高硬度-32 GPa和低摩擦系数-小于0.07 同时,获得的样品中97%的AlMgB14化合物和3%的杂质。 在此基础上,科学家开发了一种复合材料-” AlMgB14中添加了二硼化钛-硬度提高了40%。

伊利亚·朱可夫说:“我们提出了一种新的基于AlMgB14的复合材料生产方法:先通过自蔓延高温合成法制备粉末,然后使用等离子烧结技术获得光滑陶瓷样品。由于采用了这种新方法,材料的硬度显着提高-高达46 GPa-该数字高于国外复合类似物的硬度,占金刚石硬度的一半以上。除此之外,摩擦系数仍然很低,几乎是润滑抛光钢的2倍。”

Образцы

此外,使用火花等离子烧结方法可以降低“光滑”陶瓷的孔隙率,科学家获得的指示剂几乎为零。 实验在俄罗斯科学基金会项目的共同执行者下诺夫哥罗德物理技术研究所进行。

伊利亚·朱可夫说:所有陶瓷的问题在于,很难获得高密度的材料,并且孔隙率直接影响物理性和机械性能。

在此之前,没有人在俄罗斯合成过AlMgB14 这种材料具有独特的性能-自润滑,因此具有异常低的摩擦系数。 通过这种连接方式,零件可以使设备静音运行,能耗可以降低数倍,同时耐磨性也会提高。 这种新材料可用于许多行业: 工程,飞机,家用电器。

科学家的工作结果发表在《今日材料通讯》(有关使用托国立科学家自制的非标准粉末的文章)和《国际陶瓷》(有关利用放热反应产生AlMgB14的文章)的国际期刊上。 此外,材料科学家在2020年美国矿物,金属和材料学会年度国际会议上介绍了研究结果,巴西冶金,材料科学和采矿协会的代表对他们的工作产生了兴趣。

下一步是制造大量样品以检查热膨胀系数,主要需要掌握将其用作钢,钛等材料的涂层。 科学家们还将分析材料的热导率,电导率和机械性能。

Создание образцов

俄罗斯科学基金资助的共同执行者是下诺夫哥罗德物理技术研究所和圣彼得堡国立技术代表的研究所。

回想一下,根据专家分析中心的数据,托国立于2020年成为俄罗斯第一所冶金大学,并且在2020年上海大学学科领域全球排名中居领先地位(第三名)。