Cегодня: 28 марта 2024 RU UA EN
О сети Контакты
Стать участником Украинской интегрированной системы трансфера технологий Как разместить запрос/предложение
Технологии

Новые квазикристаллические материалы: порошки, объемные материалы и покрытия

Идентификационный номер: П14 Предложения
Опубликовано: 12 сентября 2012 Дата окончания: 06 июня 2023
Страна: Україна

Разработаны уникальные технологии получения широкого спектра квазикристаллических материалов на основе алюминия, а также технологии оптимизации их структуры и физико-механических свойств. Получены высокопрочные жаропрочные алюминиевые сплавы на базе системы Al-Cr-Fe, а также квазикристаллические покрытия на основе систем Al-Cu-Fe и Al-Fe-Cr, обладающие низкой теплопроводностью, высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью.


Ключевые слова:

Квазикристаллы, алюминиевые сплавы, наноструктурные материалы, быстрая кристаллизация


Описание предложения

Квазикристаллы - это принципиально новый класс материалов, которые представляют собой твердые тела с упаковкой атомов, характеризуется совершенным дальним порядком при отсутствии трансляционной симметрии и наличии поворотной симметрии с осями 5-го, 8-го, 10-го или 12-го порядка, запрещенными в кристаллических материалах. Необычная упаковка атомов в квазикристаллы обеспечивает уникальную комбинацию физико-химических свойств, таких как высокая твердость (6-10 ГПа), высокий модуль упругости (70-140 ГПа), высокая износостойкость при сравнительно небольшой плотности 4,5 г/см3, аномально низкой теплопроводностью , хорошими антиадгезионной характеристиками и повышенной коррозионной стойкостью. В Институте проблем материаловедения Национальной академии наук Украины на основе порошковых материалов системы Al-Fe-Cr полученные высокопрочные алюминиевые сплавы, упрочненные наноразмерных квазикристаллических частицами. На основе базовой системы Al-Cr-Fe разработаны уникальные технологии ? в ? получения сплавов с уникальным комплексом механических свойств (= 8 - 10% при комнатной температуре). ? С и ? 300 МПа при 300 За счет дополнительного легирования их прочность доказана до 350 МПа 3000С.
       В отличие от традиционных газотермических методов распыления (детонационного, плазменного и т.д.), предложенный метод позволяет сохранить в покрытии структурное состояния исходных порошков.
       Квазикристаллических покрытия системы Al-Cu-Fe имеют коэффициент теплопроводности 2,29 Вт K-1 и высокую твердость 7 ГПа, что сохраняется неизменной при м-1 нагревании до 3000С. При этом коэффициент термического расширения квазикристаллических покрытий равен коэффициенту термического расширения большинства металлов, используемых в качестве подложки.

Тип технологии

Матеріал

Сфера применения

- в аэрокосмической технике – корпуса сопел, турбины, лопасти турбин, топливные баки, сварные трубопроводы и т.п. - в моторостроении, как тепловые барьеры в компонентах двигателей внутреннего сгорания; - в судостроении - детали двигателя, корпуса - в различных областях техники для замены деталей из нержавеющей стали и титановых сплавов. - в пищевой промышленности и производство бытовой техники, как высокопрочные антипригарные покрытия.

Инновационные аспекты

Для производства квазикристаллических порошков разработана уникальная технология распыления расплава водой под высоким давлением. Эта технология обеспечивает  скорость охлаждения частиц до 106K/с. За счет выбора оптимального значения водородного показателя воды рН и применения специальных ингибиторов удается надежно предотвратить окисление порошков. Технология водного распыления является экологически чистой и взрывобезопасной.  

Технология является менее затратной по сравнению с другими методами в связи с низкой стоимостью распыляющего вещества (вода), низкими энергозатратами на создание необходимого давления по сравнению с инертным газом или воздухом и благодаря высокой производительности. Кроме того, процесс обеспечивает более высокую скорость охлаждения при получении порошков 106K/с по сравнению с методом аргонового распыления позволяющего достичь максимум 105K/с. Развитая поверхность водораспыленных порошков способствует их хорошему прессованию.

Текущая стадия: Є результати експериментальних досліджень
Статус прав интеллектуальной собственности:

Условия сотрудничества:

Тип организаций:

Авторы заинтересованы во внедрении технологии производства квазикристаллических материалов. Могут быть обсуждены условия передачи методик получения квазикристаллических порошков, объемных материалов и покрытий. Состав и технология получения квазикристаллических материалов могут быть оптимизированы для применения в любой промышленности.

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

Copyright (c) ГП "Укртехинформ" 2017