Ученые нашли способ получения стабильных нанометаллов для автомобильной промышленности

Результаты новых исследований, выполненных датскими учеными Национальной лаборатории Ris DTU National Laboratory for Sustainable Energy, позволят в недалеком будущем производить более прочные и более легкие автомобильные детали и узлы, изготовленные из так называемых нанометаллов. Нанометаллы – это те же самые металлы, отличающиеся от обычных металлов весьма малым размером «зерен» их кристаллической структуры. Такое строение нанометаллов придает этим материалам высокую прочность, но при воздействии высоких температур, которые применяются в производственном процессе, кристаллическая структура нанометалла разрушается и материал теряет изначальную прочность.

Датские ученые, работающие в направлении получения устойчивых нанометаллов, объединились с двумя европейскими компаниями-автопроизводителями, что бы совместными усилиями разработать материал на основе алюминия из которого будут производиться прочные и легкие детали кузовов легковых автомобилей. Тиэнбо Ю, студент университета DTU, в журнале «Proceedings» опубликовал материал, в котором объясняется почему структура нанометаллов является весьма неустойчивой.

Проводя свои исследования, Тиэнбо Ю обнаружил, что границы между «зернами» кристаллической структуры металлов могут переместиться и стать размытыми под воздействием высокой температуры. Такое поведение кристаллической структуры приводит к укрупнению «зерен», что существенно уменьшает прочность материалов.

Что бы стабилизировать кристаллическую структуру нанометаллов, удержав на месте границы между зернами, ученые ввели в состав алюминия инородные наночастицы, изготовленные из особого материала, состав которого является коммерческой тайной. Это привело к тому, что структура такого материала становилась практически нечувствительной к высокой температуре, а сам материал не терял своей прочности после завершения процесса горячей штамповки и других видов металлообработки.

Изготовленные из алюминиевого нанометалла детали кузова легкового автомобиля показали во время проведения краш-тестов меньшую деформацию, чем те же детали, выполненные из стали, имеющей в два раза большую толщину.

Стоит ли говорить о том, какие перспективы перед автомобилестроителями открывают новые нанометаллы? Автомобили, которые будут изготовлены с использованием таких материалов, будут более безопасными, более легкими, а значит и более экономичными.

Источник(и):

1. DailyTechInfo

2. The Engineer