Today: 26 April 2024 RU UA EN
About Contacts
Become a member of Ukrainian integrated system of technology transfer Publish technological profile
Technologies

New quasicrystalline materials: powders, bulk materials and coatings

Індентифікаційний номер: П14 Offers
Опубліковано: 12 September 2012 Кінцева дата: 06 June 2023
Країна: Україна

Розроблені унікальні технології отримання широкого спектру квазікристалічних матеріалів на основі алюмінію, а також технології оптимізації їх структури та фізико-механічних властивостей. Отримані високоміцні жароміцні алюмінієві сплави на базі системи Al-Cr-Fe, а також квазікристалічні покриття на основі систем Al-Cu-Fe і Al-Fe-Cr, володіють низькою теплопровідністю, високою зносостійкістю і корозійною стійкістю.


Ключові слова:

Квазікристали, алюмінієві сплави, наноструктурні матеріали, швидка кристалізація.


Опис пропозиції

Квазікристали - це принципово новий клас матеріалів, які являють собою тверді тіла з упаковкою атомів, що характеризується досконалим дальнім порядком за відсутності трансляційної симетрії і наявності поворотною симетрії з осями 5-го, 8-го, 10-го або 12-го порядку, забороненими в кристалічних матеріалах. Незвичайна упаковка атомів в квазікристали забезпечує унікальну комбінацію фізико-хімічних властивостей, таких як висока твердість (6-10 ГПа), високий модуль пружності (70-140 ГПа), висока зносостійкість при порівняно невеликій щільності 4,5 г/см3, аномально низькою теплопровідністю , хорошими антиадгезійною характеристиками і підвищеною корозійною стійкістю. В Інституті проблем матеріалознавства Національної академії наук України на основі порошкових матеріалів системи Al-Fe-Cr отримані високоміцні алюмінієві сплави, зміцнені нанорозмірними квазікристалічними частками. На основі базової системи Al-Cr-Fe розроблені унікальні технології > в sотримання сплавів з унікальним комплексом механічних властивостей (  = 8 - 10% при кімнатній температурі).d С і °300 MПa при 300  За рахунок додаткового легування їх міцність доведена до 350 МПа при 3000С.
       На відміну від традиційних газотермічних методів розпилення (детонаційного, плазмового і т.д.), запропонований метод дозволяє зберегти в покритті структурний стану вихідних порошків.
       Квазікристалічне покриття системи Al-Cu-Fe мають коефіцієнт теплопровідності 2,29 Вт   K-1 і високу твердість 7 ГПа, що зберігається незмінною при м-1  нагріванні до 3000С. При цьому коефіцієнт термічного розширення квазікристалічних покриттів рівний коефіцієнту термічного розширення більшості металів, які використовуються в якості підкладки.

Тип технології

Biotechnology

Сфера застосування

- В аерокосмічній техніці - корпуси сопел, турбіни, лопаті турбін, паливні баки, зварні трубопроводи і т.п. - В моторобудуванні, як теплові бар'єри в компонентах двигунів внутрішнього згоряння; - В суднобудуванні - деталі двигуна, корпуси. - В різних областях техніки для заміни деталей з нержавіючої сталі і титанових сплавів. - У харчовій промисловості та виробництво побутової техніки, як високоміцні антипригарні покриття.

Iнноваційні аспекти

Для виробництва квазікристалічних порошків розроблена унікальна технологія розпилення розплаву водою під високим тиском. Ця технологія забезпечує швидкість охолодження частинок до 106K/с. За рахунок вибору оптимального значення водневого показника води рН і застосування спеціальних інгібіторів вдається надійно запобігти окисленню порошків. Технологія водного розпилення є екологічно чистою і вибухобезпечною.
      Технологія є менш витратною в порівнянні з іншими методами у зв'язку з низькою вартістю розпилюючої речовини (вода), низькими енерговитратами на створення необхідного тиску в порівнянні з інертним газом або повітрям і завдяки високій продуктивності. Крім того, процес забезпечує більш високу швидкість охолодження при отриманні порошків 106K/с в порівнянні з методом аргонового розпилення дозволяє досягти максимум 105K / с. Розвинена поверхня водорозпилених порошків сприяє їх хорошому пресуванню.

Поточна стадія: Є результати експериментальних досліджень
Статус прав інтелектуальної властності:

Умови співпраці:

Тип організації:

Автори зацікавлені у впровадженні технології виробництва квазікристалічних матеріалів. Можуть бути обговорені умови передачі методик отримання квазікристалічних порошків, об'ємних матеріалів і покриттів. Склад і технологія отримання квазікристалічних матеріалів можуть бути оптимізовані для застосування в будь-якій промисловості.

Регіони: Азія
Країни СНД
Південна Америка
Північна Америка
Східна Європа
Центральна Європа

Copyright (c) ES Ukrtechinform 2017