В России создали новый материал лучше алюминия

Ученые Научного центра мирового уровня “Передовые цифровые технологии” Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) создали новый композиционный материал, который по прочности превосходит многие алюминиевые сплавы.

За основу ученые взяли волокнисто-металлические ламинаты — популярный класс композитов, который состоит из последовательно чередующихся слоев стекло- или углепластика и металла (например, алюминия). Такое сочетание, по их словам, придает материалу уникальный набор свойств. Его плотность ниже, чем у алюминия, ударная прочность выше, чем у традиционных композитов, а усталостная прочность больше, чем у алюминиевых сплавов.

Особенность нового материала заключается в том, что при росте трещины или ударе большое количество энергии рассеивается на границе между полимером и металлом, что приводит к повышению свойств композита. Но все это работает только при условии высокой прочности соединений (адгезии) между слоями.

Именно это условие и стало решающим в работе ученых СПбПУ.

Специалисты улучшили сцепление поверхностей разных слоев материала за счет использования недорогого и удобного в работе наноматериала — фуллереновой сажи. В результате удалось получить композиционный материал из класса волокнисто-металлических ламинатов, который имеет прочностные свойства, превосходящие многие алюминиевые сплавы, а также обладает высокой ударной прочностью в сравнении с обычными композитами. Такой материал может применяться во многих конструкциях в транспортном и общем машиностроении.

Наночастицы фуллереновой сажи — это дешевый и доступный наноматериал, получаемый при сжигании графита в инертном газе и также являющийся побочным продуктом производства фуллеренов, поэтому разработку можно легко масштабировать для внедрения в промышленность.

Подобные исследования важны для повышения свойств уже имеющихся волокнисто-металлических ламинатов и для разработки новых методов соединения композитных и металлических деталей для авиастроения и ракетно-космической промышленности.

Источник: ria.ru