Post #1769

В МИСИС создали алюминиевый композит для 3D-печати, сочетающий прочность, пластичность и радиационную стойкость 🇷🇺 Исследователи НИТУ МИСИС разработали композиционный материал на основе силумина (Al–Si), армированный наночастицами карбида вольфрама (WC), пригодный для аддитивного производства деталей сложной геометрии для аэрокосмической и атомной промышленности. Работа опубликована в International Journal of Advanced Manufacturing Technology и поддержана грантом РНФ. 🔎 Ключевая проблема при создании алюмоматричных композитов с наноразмерными армирующими частицами - их неравномерное распределение в матрице, приводящее к формированию нежелательных фаз при высокотемпературной 3D-печати и ухудшению сыпучести порошка. Учёные МИСИС использовали двухэтапный подход: сначала методом низкоэнергетического планетарного шарового измельчения получен гомогенный порошок композита с 1 мас.% WC, сохранивший сыпучесть и насыпную плотность; затем исследована фазовая эволюция при аддитивном производстве. Установлено, что в процессе спекания формируются метастабильный β-вольфрам и интерметаллид Al–W, которые дополнительно упрочняют матрицу. Полученный композит демонстрирует предел прочности при растяжении ≈400 МПа при относительном удлинении 4%, что сопоставимо с лучшими силуминовыми аналогами. В настоящее время образцы проходят испытания облучением ионами криптона (147 МэВ, поток 5,6×10¹⁵ ион/см²), моделирующими экстремальные условия длительной радиационной нагрузки. Теоретически введение WC повышает радиационную стойкость композита, что в сочетании с малой плотностью алюминиевой матрицы делает разработку перспективной для производства деталей космических аппаратов и элементов ядерных реакторов методом 3D-печати.