Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Международная научная группа, состоящая из немецких и британских специалистов, сообщила о создании особого материала из губчатого титан-алюминиевого сплава с добавлением сфер из керамики оксида алюминия.

Созданный материал легче стали почти в семь раз и с легкостью противостоит резке болгаркой и гидроабразивной резке, а в модификации с добавлением нихрома еще и отлично противостоит сверлению.

Кто и как создал новый материал

С. Сцинисцевски совместно с инженерами из Университета Дюргейма и Фраунгоферского института разработал композитный материал, получивший название «Протей».

Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

В данном материале за упругие свойства отвечает металлическая часть, а соответственно за твердость – керамическая составляющая. При этом получившийся сплав имеет высокую восприимчивость к колебаниям во время локальных очагов нагрузки.

Для того, чтобы получить такое уникальное сочетание, инженеры сделали следующее:

  1. Алюминиевый порошок и гидрид титана тщательно перемешали и сформовали холодным способом.
  2. Далее полученную смесь пропустили через экструдер и сформированные стержни нарезали на маленькие части.
  3. Далее к стальным стержням добавили металлические цилиндры и россыпь керамических сфер из оксида алюминия.
  4. И уже потом полученный «пирог с начинкой» подвергли температурной обработке при 760 градусов Цельсия. При такой температуре заготовку продержали около 20 минут и за это время разложившийся гидрид титана и улетающий водород создали губчатую структуру вокруг керамических сфер.
Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Испытания полученного материала и доработка хромом

Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Итак, после того, как ученые получили первые образцы нового материала, они подвергли их серьезным тестам, в ходе которых было выяснено следующее:

Материал «Протей» легко перенес резку болгаркой, в которой был установлен диск с сапфировым напылением. Так вот за минуту работы диск сточился с диаметра в 11,5 см до 4,5 см и полностью приходил в негодность.

Для сравнения аналогичный диск легко разрезает сантиметровую сталь марки MARS 220 всего за 40 секунд.

В материале «Протей» диск же упирается в керамические сферы и по причине сильного трения во всем материале возникают вибрации, которые провоцируют боковое стачивание и тем самым очень быстро разрушают диск

Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Аналогичный эффект наблюдался и при сверлении, но только тогда, когда сверло натыкалось на керамический шар. Если оно проходило мимо, то материал просверливался очень легко.

Чтобы устранить этот недостаток, было принято решение добавить в сплав нихром. После этого прочность и сопротивление всего материала существенно возросло.

Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Так же инженеры испытали свой материал и гидроабразивной резкой. Так вот мощная струя воды так же легко распылялась, когда натыкалась на сферические поверхности, таким образом, скорость резки снижалась в 50 раз.

Ученые создали губчатый материал, не поддающийся сверлению и резке

Открытия - это, конечно, хорошо, но где же можно будет использовать этот материал.

Перспективы использования материала

Пока инженеры готовят все необходимые документы для получения патента, они просто убеждены, что данная разработка найдет самое широкое применение.

Например, из материала «Протей» можно изготавливать сейфы, входные двери и даже защитную одежду для промышленности.

Если вам понравился материал, тогда подписывайтесь и обязательно ставьте лайк! Спасибо за ваше внимание!