Улучшена прочность токопроводящих сплавов алюминия

Российские и испанские материаловеды разработали новый сплав алюминия для производства проводников, который обладает высокой прочностью и хорошими проводящими свойствами. Его можно производить из более дешевого сырья без потери свойств, что делает его перспективным для массового применения, сообщила пресс-служба НИТУ МИСИС.

"Новый материал может найти применение в производстве проводов, кабелей и других элементов энергетической инфраструктуры, где важно сочетание прочности, надежности и эффективности передачи энергии", - пояснил доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Андрей Поздняков, чьи слова приводит пресс-служба.

Как отмечают материаловеды, алюминий широко используется для производства проводов и других проводящих конструкций в электрических сетях, однако его применение ограничено тем, что данный металл в чистом виде обладает относительно низкой прочностью. Для ее повышения в алюминий добавляют цирконий и скандий, что существенным образом увеличивает стоимость производимых изделий.

Российские ученые и их коллеги из Университета Балеарских островов (Испания) выяснили, что самый дорогостоящий компонент этих токопроводящих сплавов - скандий - можно заменить на более дешевый редкоземельный элемент самарий без ухудшения механических и электрических свойств. Также исследователи обнаружили, что процесс производства данных сплавов алюминия можно существенным образом ускорить при помощи микропримесей железа и кремния, которые в прошлом считались нежелательными.

"При термической обработке внутри сплава формируются наноразмерные частицы, которые равномерно распределяются по объему материала и блокируют движение дефектов кристаллической решетки. Интересно, что добавление самария позволяет ускорить этот процесс: если в аналогичных материалах максимальная прочность достигается за десятки часов, то здесь - всего за десять часов обработки", - пояснила исследователь из НИТУ МИСИС Олеся Рыжакова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Учет существования этих примесей, а также использование комбинации из нагрева и прокатки при термомеханической обработке сплава позволяет получать материал, который обладает высокой прочностью и электропроводностью на уровне 55% от аналогичного показателя для меди, что сравнимо с уже применяемыми сплавами на базе скандия. При этом производство нового материала будет значительно более дешевым для промышленников.

Фото: нейросеть gemini