Жаропрочный алюминиевый сплав для аэрокосмической отрасли

03.06.2024

Введение новых материалов, способных выдерживать высокие температуры, имеет решающее значение для прогресса в аэрокосмической промышленности. Недавно китайская группа ученых из Тяньцинского университета объявила о разработке инновационного метода, позволяющего значительно повысить жаропрочность алюминиевых сплавов. Новый материал способен выдерживать температуры до 500 градусов Цельсия, что на 100 градусов выше по сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами, применяемыми в авиастроении и ракетостроении.

Алюминиевые сплавы известны своей низкой плотностью, высокой удельной прочностью и отличной коррозионной стойкостью. Однако их недостаток в том, что они теряют свои механические свойства при температурах выше 350 градусов Цельсия, что ограничивает их использование в аэрокосмической отрасли. При повышении температуры до 400 градусов и выше, прочностные характеристики этих материалов значительно ухудшаются.

Чтобы решить эту проблему, ученые и инженеры под руководством Хэ Чуньяня добавили к обычному алюминиевому сплаву стабильные наночастицы оксида магния. Этот новый усиленный сплав сохраняет свои характеристики даже при температурах до 500 градусов Цельсия. Прочность нового сплава при этой температуре превышает прочность традиционных алюминиевых сплавов более чем в шесть раз. Наночастицы оксида магния не только повышают прочность сплава, но и обеспечивают высокую теплопроводность и коррозионную стойкость, а также имеют точку плавления выше 1000 градусов Цельсия.

Технология укрепления оксидной дисперсией (ODS) уже успешно используется для улучшения характеристик таких металлов, как железо, молибден, никель и вольфрам. Однако ранее она не применялась для алюминия, титана и магния из-за их высокой химической активности с кислородом. Ученые из Тяньцинского университета преодолели эту проблему, используя наночастицы оксида магния и метод порошковой металлургии.

Ведущий исследователь Хэ Чуньян отметил: "Производственный процесс нового сплава прост, рентабелен и легко масштабируем до промышленного уровня, что делает его особенно привлекательным для практического использования. Наша команда активно сотрудничает с ведущими промышленными и исследовательскими организациями для дальнейшего развития жаропрочных алюминиевых сплавов, которые могут использоваться в аэрокосмических двигателях и других критически важных компонентах".

Разработка нового жаропрочного алюминиевого сплава представляет собой значительный шаг вперед в аэрокосмической индустрии. Благодаря усилиям ученых из Тяньцинского университета теперь возможно использование алюминиевых сплавов в условиях высоких температур, что ранее было недостижимо. Эти новые материалы не только улучшат характеристики аэрокосмических двигателей и компонентов, но и откроют новые горизонты для технологического прогресса в этой области.

<< Назад: Сладкий шоколад без сахара 03.06.2024

>> Вперед: Использование Солнца в качестве гигантского телескопа 02.06.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Витаминная бомба из моллюсков 26.07.2020 Кембриджские исследователи нашли естественный способ обогащения морепродуктов питательными веществами, который может потеснить некоторые витамины в капсулах на рынке. 2 миллиарда человек в мире страдают от дефицита питательных веществ. Наряду с производством "чистых" витаминов в форме таблеток и капсул, ученые постоянно ищут способы обогатить важными элементами продукты питания. Исследователи-зоологи из Кембриджа объединились со специалистами из кембриджской компании BioBullets, чтобы превратить в витаминную "пулю" двустворчатых моллюсков, белок которых является самым усвояемым и здоровым из всех видов животного белка. В двустворчатых моллюсках белка больше, чем в говядине. К тому же, моллюски - лидер среди продуктов животного происхождения по содержанию омега-3 жирных кислот и основных минералов для поддержания жизнедеятельности человека. Разведение моллюсков меньше вредит экологии, чем выращивание домашнего скота и даже производство сельскохозяйственных культур, таких как соя и рис. Тем не менее, питательных веществ, содержащихся в устрицах и мидиях, недостаточно, чтобы справиться с мировым кризисом "пищевой пустоты" продуктов. Вместе с мясом моллюсков люди съедают и кишечник этих созданий. Так в человеческий организм попадают питательные вещества, которые животные потребляли в конце своей жизни. Ученые из Кембриджа создали первую в мире микрокапсулу для доставки питательных веществ в кишечник двустворчатых моллюсков естественным путем. Размеры, форма и плавучесть капсул делает их привлекательными для моллюсков. Устрицы, которые полакомились капсулой с витаминами, содержат в 100 раз больше витамина А и в 150 раз больше витамина D, чем обычные устрицы. "Обогащенные" устрицы также значительно превосходят лосося - одного из лучших природных источников этих витаминов. Накормленные микрокапсулами моллюски содержат в 26 раз больше витамина А и в 4 раза больше витамина D, чем лосось. Порция из двух "обогащенных" устриц покрывает суточную потребность человека в витаминах А и D. Поэтому в настоящее время создатели микрокапсулы налаживают связи с мировыми производителями морепродуктов, чтобы подарить миру дешевый и эффективный способ получения микроэлементов. Исследователи полагают, что "обогащенные" моллюски будут ненамного дороже обычных, но дешевле витаминов из коробки, и в странах с дефицитом питательных веществ, но недорогими морепродуктами люди смогут позволить себе этот способ получения витаминов. Так, ученые надеются улучшить здоровье миллионов людей, одновременно снижая вред, который производство мяса наносит окружающей среде.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025