Российские и испанские специалисты в области материаловедения создали новый алюминиевый сплав для изготовления проводников, который отличается высокой прочностью и отличными проводящими характеристиками.
Этот сплав можно изготавливать из более доступного сырья без ущерба для его характеристик, что делает его весьма перспективным для широкого использования.
«Новый материал может быть использован в производстве проводов, кабелей и других компонентов энергетической инфраструктуры, где важно сочетание прочности, надежности и эффективности передачи энергии», — отметил доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Андрей Поздняков.
Специалисты подчеркивают, что алюминий широко применяется для создания проводов и других проводящих конструкций в электрических сетях, однако его использование ограничивается тем, что этот металл в чистом виде имеет относительно низкие прочностные характеристики. Для повышения прочности в алюминий вводят цирконий и скандий, что значительно увеличивает стоимость изделий.
Российские ученые в сотрудничестве с коллегами из Университета Балеарских островов (Испания) установили, что самый дорогой компонент этих токопроводящих сплавов — скандий — может быть заменен более дешевым редкоземельным элементом самарием без потери механических и электрических свойств. Исследователи также обнаружили, что процесс производства таких алюминиевых сплавов можно значительно ускорить с помощью микропримесей железа и кремния, которые ранее считались нежелательными.
«В ходе термической обработки внутри сплава образуются наноразмерные частицы, равномерно распределяющиеся по объему материала и препятствующие движению дефектов кристаллической решетки. Интересно, что добавление самария способствует ускорению этого процесса: если в аналогичных материалах максимальная прочность достигается за десятки часов, то здесь — всего за десять часов обработки», — пояснила исследователь из НИТУ МИСИС Олеся Рыжакова.
Учет существования этих примесей, а также использование сочетания нагрева и прокатки при термомеханической обработке сплава позволяет получать материал с высокой прочностью и электропроводностью на уровне 55% от аналогичного показателя для меди, что сопоставимо с уже используемыми сплавами на основе скандия. При этом производство нового материала будет существенно более экономичным для промышленников.
Фото: hi-tech.mail.ru