IN RUSSIA È STATO SVILUPPATO UN METODO UNICO PER LA CREAZIONE DI COMPOSITI IN POLVERE
GLI SCIENZIATI DELLA SOUTH URAL STATE UNIVERSITY HANNO SVILUPPATO UN NUOVO METODO PER CREARE METALLI COMPOSITI IN POLVERE. IL METODO CONSENTE DI RIDURRE GLI SCARTI DI PRODUZIONE E MIGLIORARE LA QUALITÀ DEI PRODOTTI ELETTRICI E, DI CONSEGUENZA, AUMENTARE L’EFFICIENZA ECONOMICA DELLA PRODUZIONE DEL 30%
Il team di scienziati della SUSU ha presentato un metodo e una progettazione unici di un miscelatore per la preparazione di materiali compositi in polvere a base di grafite, coke e componente polimerico. Il nuovo metodo migliorerà la qualità delle materie prime finite per il successivo processo di pressatura e ridurrà gli scarti di produzione nel campo dell’energia nucleare, dell’industria aeronautica e spaziale, della metallurgia e del trasporto elettrico. Lo studio è condotto nell’ambito del Laboratorio internazionale di meccanica, processi laser e tecnologie di produzione digitale di SUSU . I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Metallurgist .
Gli esperti hanno proposto una serie di tecniche per miscelare la polvere, che consentono di ottenere una composizione di carbonio – un materiale multicomponente. I prodotti di questa composizione sono di alta qualità a causa della distribuzione più uniforme delle proprietà sul volume della parte realizzata da esso. In diverse parti del prodotto, il materiale ha le stesse proprietà fisiche e meccaniche, ad esempio altrettanto forti e dense.
La miscelazione, secondo gli scienziati, è una delle fasi più importanti nella produzione di polveri metalliche. Per questo processo, gli esperti hanno sviluppato una nuova composizione e miscelatore di grafitoplasti, che consente una miscelazione di alta qualità e aumenta l’utilizzo del materiale fino al 98%.
“I risultati ottenuti sono unici e possono essere utilizzati in altre operazioni tecnologiche e attrezzature relative ai processi di produzione di parti in materiali compositi in polvere”, ha dichiarato Marina Samodurova, dottore in scienze tecniche, professore presso il Dipartimento di processi e macchine per la lavorazione dei metalli, SUSU.
Gli scienziati hanno considerato la tecnologia di miscelazione dei componenti delle polveri composite in modo più dettagliato rispetto agli studi precedenti. Gli esperti hanno studiato i processi fisico-chimici che si verificano durante la miscelazione: adsorbimento, adesione e bagnatura ad immersione delle polveri di carbonio con un legante liquido.
Secondo gli scienziati della SUSU, le aziende coinvolte nella produzione di apparecchiature di miscelazione potrebbero essere interessate a questi sviluppi, in quanto aumentano l’efficienza delle apparecchiature a causa di meno rifiuti durante la miscelazione, migliorano la qualità della composizione finita e semplificano la progettazione dei miscelatori.
In futuro, gli scienziati hanno in programma di creare composizioni in polvere ad alta entropia. Questa è una nuova direzione nella scienza applicata, in cui i componenti possono essere materiali completamente diversi nelle loro proprietà fisiche e meccaniche, che hanno indici di densità e distribuzione delle dimensioni delle particelle diversi.
Secondo gli esperti, le composizioni altamente entropiche possono essere ampiamente richieste non solo nella metallurgia delle polveri. Nella produzione di additivi vengono poste elevate esigenze in termini di qualità dei materiali compositi in polvere, dove le parti vengono create utilizzando la tecnologia di stampa 3D.
SUSU è un partecipante al Progetto 5-100, progettato per aumentare la competitività delle università russe tra i principali centri di ricerca e istruzione del mondo. La ricerca nel campo della scienza dei materiali è una delle tre direzioni strategiche per lo sviluppo delle attività scientifiche ed educative della South Ural State University insieme all’industria dell’ecologia digitale.
