Металл улучшили с помощью керамики

09.01.2016

Исследователям из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) удалось улучшить свойства металла с помощью наночастиц керамики. Полученный металлокерамический композит получился очень прочным и легким. В его состав входит магний и карбид кремния (86% и 14% соответственно), а в числе областей применения названы самолеты и космические корабли, автомобили и мобильные электронные устройства.

Увеличить удельную прочность и модуль продольной упругости удалось за счет внедрения в металл наночастиц карбида кремния. На иллюстрации показана деформация микрочастицы металла (слева) и композита, в котором подобная частица окружена наночастицами керамики (справа). Диаметр металлического столбика - около 4 мкм.

Идея улучшения конструкционных качеств металла за счет добавления керамики не нова, но ее реализация связана с решением проблемы равномерного распределения наночастиц, которые стремятся образовать "комочки". Ученые из UCLA разработали новый метод, обеспечивающий равномерное распределение наночастиц в расплаве. Он построен на использовании кинетической энергии частиц.

Для дополнительного повышения прочности используется сжатие материала с помощью интенсивной пластической деформации.

Ученые отмечают, что разработанный ими метод можно перенести в промышленное производство, а полученные результаты являются лишь первыми шагами в освоении нового класса материалов.

<< Назад: Новый рекорд квантовой суперпозиции 10.01.2016

>> Вперед: Шоколад, который не тает 09.01.2016

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 Построены гигантские молекулярные клетки 13.07.2017 Кевин Берн (Kevin Byrne) и его коллеги из Дублинского колледжа Тринити и исследовательского центра AMBER создали клетки для молекул, которые способны многократно повышать эффективность химических реакций и в будущем смогут использоваться в качестве датчиков или агентов для доставки лекарств. В молекулярные клетки можно помещать самые разные молекулы. Чайная ложка порошка с молекулярными клетками обладает большей внутренней площадью поверхности и емкостью, чем футбольное поле. Эта огромная внутренняя площадь поверхности и помогает усиливать химическую активность вещества и обладает огромным потенциалом для преобразования энергии. Ячеистая структура клетки позволяет помещать в нее разные молекулы, отделяя их друг от друга. К примеру, в одну из ячеек можно поместить лекарство, и оно будет доставлено в необходимый орган, где специальная молекула запустит процесс его высвобождения. "Фактически мы создали молекулярную губку, в которой могут храниться разные молекулы, до тех пор пока они не попадут в условия, необходимые для их активизации", - объяснил профессор химии Вольфганг Шмитт, который возглавил исследовательскую группу. Ученые также надеются создать молекулу, которая будет преобразовывать энергию, используя только свет, подобно процессу фотосинтеза у растений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025