英國(guó)倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)利用超聲波處理將納米級(jí)金剛石引入鋁熔體的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成。其結(jié)果將被用于制造新材料,主要用于海上運(yùn)輸。該實(shí)驗(yàn)在布魯內(nèi)爾高級(jí)凝固技術(shù)中心(BCAST)在TSU和倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)教授Dmitry Eskin的指導(dǎo)下進(jìn)行。
所得材料可用于飛機(jī),汽車和航天工業(yè),用于制造殼體,室內(nèi)裝飾和與致動(dòng)器(發(fā)動(dòng)機(jī),齒輪箱)無(wú)關(guān)的其他元件。它們將減輕重量并改善車輛安全參數(shù)。
“為了解如何在工藝加工(延展性,可焊性等)和操作(耐腐蝕性)期間增加合金的機(jī)械特性,進(jìn)行了在鋁合金中引入和分布納米顆粒的實(shí)驗(yàn),同時(shí)保持了 質(zhì)量,“物理與工程學(xué)院碩士生Nikolai Kakhidze說(shuō)道,他剛從布魯內(nèi)爾大學(xué)實(shí)習(xí)回來(lái)。 “為了將納米顆粒引入鋁合金中,我們使用了具有納米級(jí)金剛石的特殊連接,這是通過(guò)TSU專利的沖擊波壓實(shí)的原始方法獲得的(RF專利號(hào)2654225)。”
實(shí)驗(yàn)表明,所得合金質(zhì)量?jī)?yōu)良,無(wú)孔隙和缺陷。 因此,科學(xué)家選擇的參數(shù)使得有可能在不降低起始材料質(zhì)量的情況下將納米顆粒引入合金中; 這將進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械性能的顯著提高。
該研究是在TSU高能特殊材料研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的,是海洋造船材料生產(chǎn)項(xiàng)目的一部分。BCAST是倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)的一個(gè)分部。從事結(jié)晶控制技術(shù)創(chuàng)新研究,開(kāi)發(fā)液態(tài)金屬加工方法。他們還與個(gè)別的工業(yè)伙伴進(jìn)行自己的應(yīng)用研究。
金剛石是自然界存在的特殊材料之一,具有最高的硬度、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、高絕緣、寬能隙、高的聲傳播速率以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等,如下表。雖然天然金剛石具有這些獨(dú)一無(wú)二的特性,但是它們一直僅僅是以寶石的形式存在,其性質(zhì)的多變性和稀有性極大地限制了其應(yīng)用。而洛陽(yáng)譽(yù)芯金剛石制備的CVD金剛石膜將這些優(yōu)異的物理化學(xué)性能集一身,且成本較天然金剛石低,能夠制備各種幾何形狀,在電子、光學(xué)、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。