Алюминиевые сплавы активно используются в автомобильной и авиационной отраслях благодаря их легкости и экономической выгоде. Особый интерес представляют составы на основе алюминия с включением кремния и магния — они идеальны для 3D-печати, демонстрируя отличную текучесть, коррозионную стойкость и стабильность даже в условиях высоких температур.
«Хотя алюминиевые сплавы обладают множеством преимуществ, их твердость и износостойкость требуют улучшения. Традиционные методы, такие как лазерная наплавка или термическое напыление, могут вызывать деформации и микротрещины из-за перегрева. Современной альтернативой стал метод холодного напыления, исключающий термическое воздействие и сохраняющий целостность материала», — поделилась кандидат технических наук Вероника Суворова.
Ключевым этапом холодного напыления является создание порошковых смесей с укрепляющими компонентами. Например, добавление керамических частиц нитрида циркония позволяет повысить прочность покрытий. Главная задача — подобрать оптимальную концентрацию добавки и минимизировать ее потери в процессе нанесения.
Специалисты провели серию экспериментов, изучая влияние дозировки нитрида циркония на свойства покрытий. Составы с 10% добавки не только не дали ожидаемого эффекта, но и ухудшили адгезию и износостойкость. Прорывом стало использование 30% концентрации — частицы равномерно распределились в структуре сплава, сократив потери при напылении с 50% до 2% и создав плотные, долговечные покрытия.
«Результаты превзошли ожидания: композиции с 30% нитрида циркония значительно повысили твердость, упругость и износостойкость алюминиевых сплавов. Это открывает новые возможности для создания легких и сверхпрочных деталей в аэрокосмической и автомобильной промышленности», — отметил кандидат технических наук Дмитрий Московских.
Исследование внесло вклад в развитие гибридных технологий, сочетающих 3D-печать и холодное напыление, что ускоряет переход к производству материалов следующего поколения.
Источник: naked-science.ru
