TSU הציעה כיצד להחליף סקנדיום בחומרים לבניית ספינות

ניקולאי קאכידזה, סטודנט לתואר שני בפקולטה לפיזיקה והנדסה, הציע להשתמש בננו-חלקיקי יהלום או תחמוצת אלומיניום כחלופה לסקנדיום היקר לצורך הקשחת סגסוגות אלומיניום. החומר החדש יעלה פי 4 פחות מהאנלוג המכיל סקנדיום בעל תכונות פיזיקליות ומכניות דומות למדי.

כיום, חברות רבות לבניית ספינות שואפות להחליף פלדה כבדה בחומרים קלים וקלים במיוחד. בנוסף להגדלת כושר הנשיאה, ניתן ליישם זאת בצורה מועילה להפחתת צריכת הדלק, הפחתת פליטות מזיקות לאטמוספירה, הגברת ניידות כלי השיט והאצת אספקת המטענים. חברות בתעשיות התחבורה והחלל מתעניינות גם בחומרים חדשים.

חומרים מרוכבים ממטריצת אלומיניום שעברו שינוי בסקנדיום הפכו לתחליף טוב. עם זאת, עקב העלות הגבוהה של סקנדיום, מתנהל חיפוש פעיל אחר משנה במחיר סביר יותר. ניקולאי קחידזה הציע להחליף את הסקנדיום בחלקיקי ננו של יהלום או תחמוצת אלומיניום. משימתו תהיה לפתח שיטה להחדרה נכונה של ננו-אבקה לתוך מתכת מותכת.

כאשר הם מוכנסים ישירות לתוך החומר המותך, הננו-חלקיקים מצטברים לצברים, מתחמצנים ולא נרטבים, והם יוצרים סביב עצמם נקבוביות. כתוצאה מכך, מתקבלים זיהומים לא רצויים במקום חלקיקים מתקשים. במעבדה לחומרים עתירי אנרגיה וחומרים מיוחדים באוניברסיטת טומסק, סרגיי וורוז'צוב כבר פיתח גישות מדעיות וטכנולוגיות להתקשות מפוזרת של אלומיניום ומגנזיום, המבטיחות החדרה נכונה של ננו-חלקיקים עקשניים לתוך החומר המותך ומבטלות את בעיות הרטבה והציפה.

– בהתבסס על פיתוחם של עמיתיי, הפרויקט שלי מציע את הפתרון הבא: ננו-אבקות עוברות פירוק אחיד (פיזור אחיד) באבקת אלומיניום בגודל מיקרו באמצעות מספר פעולות טכנולוגיות. לאחר מכן, מסונתזת מתערובת זו ליגטורה שהיא טכנולוגית מספיק ונוחה לשימוש תעשייתי בקנה מידה תעשייתי. כאשר הליגטורה מוחדרת לחומר המותך, שדות חיצוניים עוברים עיבוד כדי לפזר את הננו-חלקיקים באופן אחיד ולהגביר עוד יותר את יכולת הרטבה. החדרה נכונה של ננו-חלקיקים יכולה לשפר את התכונות הפיזיקליות והמכניות של הסגסוגת הראשונית, – ניקולאי קחידזה מסביר את מהות עבודתו.

ניקולאי קאכידזה מתכנן לקבל את אצוות הניסיונות הראשונות של ליגטורות עם ננו-חלקיקים לצורך החדרתן לאחר מכן למוצר המותך עד סוף 2020. בשנת 2021 מתוכנן להשיג יציקות ניסיון ולהגן על זכויות קניין רוחני.

הגרסה החדשה ביותר של מסד הנתונים קובעת סטנדרטים חדשים למחקר בר-שחזור, ומספקת גישה אמינה ל...

מייסדי HiLyte 3 (Jonathan Firorentini, Briac Barthes and David Lambelet) © Murielle Gerber / EPFL 2020…

הודעה לעיתונות של מכון מקס פלאנק לאורניתולוגיה. הגעה מוקדמת לאזור הרבייה היא קריטית...


זמן פרסום: 04 יולי 2022