Учёные Научно-исследовательского физико-технического института (НИФТИ) Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского (ННГУ) разработали сверхпрочные термостойкие материалы для авиации, которые позволят заменить устаревшие медные провода большой массы и алюминиевые провода с низкой электропроводностью.
«Для создания малогабаритных авиационных биметаллических проводов нижегородские учёные разработали ультрамелкозернистые алюминиевые сплавы. Высокая прочность и термостойкость обеспечены за счёт добавления добавок циркония, скандия или гафния», — говорится в сообщении.
Один из авторов исследования, заведующий лабораторией диагностики материалов НИФТИ Алексей Нохрин, отметил, что с помощью технологии индукционного литья сотрудники института получили алюминиевые сплавы высочайшего качества. При этом удалось значительно снизить содержание редкоземельных металлов — с 7% в промышленных сплавах до 0,25–0,3% в материалах учёных. «Особенно старались минимизировать содержание скандия — одного из самых дорогостоящих металлов в мире», — приводит пресс-служба слова Нохрина.
Для придания необходимых полезных свойств сплавы подвергались дополнительной деформации и отжигу, что приводило к выделению упрочняющих наночастиц. После этого из сплава изготавливают биметаллический провод — алюминиевую жилу диаметром 0,2–0,3 мм с тонким медным покрытием.
Инженер лаборатории диагностики материалов НИФТИ ННГУ Яна Шадрина добавила, что сейчас мировые авиагиганты Boeing и Airbus в своих самолётах используют алюминиевые провода с нанесёнными многослойными покрытиями. Например, французская фирма FSPone разработала алюминиевый провод диаметром 0,13–0,16 мм с серебрённым или никелевым покрытием и медный буферный подслой. «Так наша технология позволит создавать провода, не уступающие мировым аналогам», — сказала Яна Шадрина.
Специалисты университета подробно изучили процессы деградации материалов биметаллических проводов. Они определили предельно допустимые температуры и период эксплуатации, в течение которых диффузия меди в алюминиевый провод не приводит к снижению его хрупкости. Это позволило разработать рекомендации к режимам применения этих проводов в авиации.