Инновационные сплавы, обогащенные редкоземельными элементами, устанавливают новые стандарты прочности и электрической проводимости в области электроэнергетики.
Специалисты НИТУ МИСИС разработали новый метод производства алюминиевых сплавов для нужд энергетической отрасли. Он позволяет значительно повысить прочность материала, сохраняя при этом высокие характеристики проводимости электрического тока. Композит, состоящий из стандартного алюминия и добавок редкоземельных металлов, может стать доступной и надежной альтернативой традиционным материалам, используемым в строительстве воздушных линий электропередач, отмечается на сайте учебного заведения.
В настоящее время алюминий активно применяется в электроэнергетике благодаря своей легкости, устойчивости к внешним воздействиям и отличной проводимости электрического тока. Однако имеются и некоторые недостатки: чистый алюминий отличается низкой прочностью и склонен терять эксплуатационные характеристики при высоких температурах. Обычные методы повышения прочности часто ведут к снижению электропроводности.
Наши ученые предложили добавлять в алюминиевый сплав небольшие количества редкоземельных металлов вместе с железом и кремнием. Полученный материал демонстрирует отличную проводимость, надежность и термостойкость, оставаясь при этом недорогим решением для применения в промышленности в сфере энергоснабжения.
«Основополагающим аспектом является термомеханическая обработка — это сочетание прокатки и последующего отжига при строго заданных температурных режимах. В ходе этих процессов внутри алюминия формируются наночастицы особой кристаллической структуры. Они «закрепляют» структуру металла, повышая его прочность и термическую стабильность», — комментирует кандидат технических наук Андрей Поздняков, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС.
Согласно проведённым испытаниям, алюминиевые сплавы, которые прошли оптимальный режим обработки, обладают значительным пределом текучести и высоким уровнем защиты от коррозии, при этом сохраняя почти такую же электропроводность, как у чистого алюминия. Исследования подтвердили сохранение заявленных характеристик даже после длительного воздействия высоких температур в течение сотен часов.
Фото: hi-tech.mail.ru