Новости - Отрасли ТЭК

Ученые НИТУ МИСИС создали алюминиевый композит для 3D-печати в атомной и аэрокосмической отрасли

20.04.26 06:05

Специалисты НИТУ МИСИС разработали алюминиевый композит для 3D-печати, который одновременно обладает прочностью, пластичностью и радиационной стойкостью. Новый материал открывает широкие возможности в производстве сложных деталей для авиации, космоса и ядерных реакторов.

Чистый алюминий не выдерживает экстремальных нагрузок и радиации. Упрочняющие добавки (например, карбид вольфрама) это исправляют, но делают порошок непригодным для 3D-печати — он теряет сыпучесть, наночастицы распределяются неравномерно.

Ученые разработали двухэтапную технологию получения алюминиевого композита, пригодного для 3D-печати. На первом этапе они применили метод низкоэнергетического планетарного шарового измельчения — это позволило равномерно распределить наночастицы карбида вольфрама в матрице и сохранить сыпучесть порошка. На втором этапе исследователи проконтролировали фазообразование в процессе печати: в материале сформировались новые фазы (β-вольфрам и интерметаллид алюминия и вольфрама), которые дополнительно усилили сплав.

Оптимальное содержание упрочняющей добавки — всего 1% карбида вольфрама от общей массы. Прочность композита при растяжении составила около 400 МПа, пластичность — удлинение 4%. Эти показатели сопоставимы с лучшими аналогами на основе силумина.

Образцы проходят испытания облучением высокоэнергетическими частицами — ионами криптона с энергией 147 МэВ и плотностью потока 5,6×10¹⁵ ион/см². Такие условия имитируют экстремальные нагрузки при длительном облучении в космическом пространстве или внутри ядерного реактора.

Новый материал открывает возможности для аддитивного производства деталей сложной геометрии, используемых в аэрокосмической и атомной промышленности.

Источник: Минобрнауки России