Бор упрямо не хотел смешиваться с алюминием. Красноярские физики нашли неожиданное решение, использовав плазму вместо механической мешалки и молекулы, похожие на футбольные мячи.
Ученые Института физики имени Киренского Красноярского научного центр СО РАН разработали новую технологию получения алюминиево-борных сплавов. Исследователям удалось решить одну из ключевых проблем таких материалов — добиться равномерного распределения бора по всему объему алюминия. Результаты работы опубликованы в журнале Pramana – Journal of Physics.
Алюминиевые сплавы широко востребованы в промышленности благодаря сочетанию малого веса, прочности и термостойкости. Добавление бора позволяет еще больше повысить прочность материала и его устойчивость к коррозии, поэтому такие сплавы особенно ценятся в авиастроении, машиностроении, электронике и ряде специальных отраслей. Однако бор плохо смачивается алюминием и склонен образовывать микроскопления, что ухудшает свойства готового материала.
Новая технология основана на обработке алюминиевого расплава низкочастотной плазмой с добавлением порошка бора и фуллеренов — углеродных молекул сферической формы, напоминающих футбольный мяч. В плазменном потоке частицы бора измельчаются и легче проникают в расплав, а возникающие под действием температурных градиентов и магнитного поля потоки равномерно распределяют их по всему объему металла.
Фуллерены очистили путь для бора
Дополнительную роль сыграли фуллерены. Они помогли удалить оксидную пленку, которая постоянно образуется на поверхности алюминия и препятствует его взаимодействию с бором. В ходе процесса молекулы углерода восстанавливали алюминий, сами превращались в углекислый газ и покидали реакционную камеру, не оставляя загрязняющих примесей. Благодаря этому удалось получить сплав с максимально однородной структурой.
Источник: hi-tech.mail.ru