Русские ученые получили нанопорошок алюминия позволяющий улучшать хранение водорода
В и к и н г
Мудрость форума: Социальная жизнь
- Хочу жить в патриархате!4 536 ответов
- Стыдно ли быть домохозяйкой?1 275 ответов
- Рожают чтобы не работать197 ответов
- Почему в РФ так хейтят женщин за возраст451 ответ
- Жены, почему вы обвиняете любовниц, а не себя?913 ответов
- Ошибки молодости испортили всю мою жизнь428 ответов
- Увеличение пенсионного возраста. Мне страшно4 436 ответов
- НЕ хозяйстенная и НЕ стыжусь этого :)3 854 ответа
- Работающие женщины: вы вынуждены или сами захотели?1 230 ответов
- Отдаю ребенка отцу...5 231 ответ
6 ответов
Последний —
Перейти
Гость
Физики Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) выяснили, что воздействие ультразвука во время лазерной обработки металла позволяет лучше контролировать процесс плавления. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе вуза
"Добавление звуковых волн частотой 40 кГц увеличивает объем расплавленного металла на треть и делает его структуру более однородной, что особенно важно при производстве деталей для авиационной промышленности", - рассказали в пресс-службе.
Суть метода заключается в том, что во время лазерной обработки металла (например, при сварке или 3D-печати) на него дополнительно воздействуют ультразвуковыми волнами. Это похоже на то, как если бы металл одновременно нагревали и заставляли вибрировать с очень высокой частотой.
"При традиционной лазерной обработке металл нагревается и плавится очень быстро, что может приводить к неравномерностям в структуре. Добавление ультразвука помогает лучше перемешивать расплавленный металл и равномернее распределять тепло. Это особенно важно при производстве деталей, к качеству которых предъявляются высокие требования", - приводит пресс-служба слова руководителя проекта, помощника главы Татарстана по науке и инновациям, доктора физико-математических наук Альберта Гильмутдинова.
Чтобы понять и предсказать, как именно ультразвук влияет на процесс плавления, ученые разработали компьютерную модель. Она учитывает множество параметров: как течет расплавленный металл, как меняется его поверхность, как распространяются звуковые волны. Эта модель поможет подбирать оптимальные режимы обработки для разных металлов и задач.
Применение и перспективы
Практическое применение этой технологии может улучшить качество деталей в разных отраслях. Например, при 3D-печати металлических изделий ультразвук поможет получать более прочные детали с меньшим количеством дефектов. В лазерной сварке новый метод может обеспечить более надежное соединение деталей.
"Добавление звуковых волн частотой 40 кГц увеличивает объем расплавленного металла на треть и делает его структуру более однородной, что особенно важно при производстве деталей для авиационной промышленности", - рассказали в пресс-службе.
Суть метода заключается в том, что во время лазерной обработки металла (например, при сварке или 3D-печати) на него дополнительно воздействуют ультразвуковыми волнами. Это похоже на то, как если бы металл одновременно нагревали и заставляли вибрировать с очень высокой частотой.
"При традиционной лазерной обработке металл нагревается и плавится очень быстро, что может приводить к неравномерностям в структуре. Добавление ультразвука помогает лучше перемешивать расплавленный металл и равномернее распределять тепло. Это особенно важно при производстве деталей, к качеству которых предъявляются высокие требования", - приводит пресс-служба слова руководителя проекта, помощника главы Татарстана по науке и инновациям, доктора физико-математических наук Альберта Гильмутдинова.
Чтобы понять и предсказать, как именно ультразвук влияет на процесс плавления, ученые разработали компьютерную модель. Она учитывает множество параметров: как течет расплавленный металл, как меняется его поверхность, как распространяются звуковые волны. Эта модель поможет подбирать оптимальные режимы обработки для разных металлов и задач.
Применение и перспективы
Практическое применение этой технологии может улучшить качество деталей в разных отраслях. Например, при 3D-печати металлических изделий ультразвук поможет получать более прочные детали с меньшим количеством дефектов. В лазерной сварке новый метод может обеспечить более надежное соединение деталей.
В и к и н г
Полученный нанопорошок ученые смешали с гидридом магния при помощи шаровой планетарной мельницы. В результате был синтезирован композит, который представляет собой специфичную структуру, где гидрид магния выступает как ядро, а наноалюминий — оболочкой.
«Технология уникальна тем, что позволяет менять параметры электрического взрыва проводников и, таким образом, варьировать структуру и характеристики самого нанопорошка. Кроме того, данную технологию получения порошков использует ряд предприятий, она отработана в промышленном масштабе. Это позволит легко и быстро масштабировать процесс производства материалов-накопителей на основе гидрида магния с добавлением нанопорошков металлов», — рассказывает доцент отделения экспериментальной физики ТПУ Виктор Кудияров.
В рамках исследования политехники изучили морфологию и структурно-фазовое состояние композита, а также провели эксперименты, направленные на определение его десорбционных характеристик. Они показали, что температура выхода водорода снизилась до 336 ºC. Ученые считают, что это связано с добавлением алюминиевого порошка и каталитическим эффектом снижения энергии активации процессов сорбции и десорбции водорода. Кроме того, процесс выделения водорода начинается уже при температуре около 117 ºC. Полученные результаты в перспективе позволят расширить возможности использования отходов магния и алюминия для водородной энергетики.
Исследования в рамках проекта будут продолжены. Ученые планируют оптимизировать параметры получения нанопорошка и синтеза самого композита, что позволит еще снизить температуру десорбции водорода. Также в планах исследователей — разработка экспериментальных систем накопления водорода на основе данного композита.
«Технология уникальна тем, что позволяет менять параметры электрического взрыва проводников и, таким образом, варьировать структуру и характеристики самого нанопорошка. Кроме того, данную технологию получения порошков использует ряд предприятий, она отработана в промышленном масштабе. Это позволит легко и быстро масштабировать процесс производства материалов-накопителей на основе гидрида магния с добавлением нанопорошков металлов», — рассказывает доцент отделения экспериментальной физики ТПУ Виктор Кудияров.
В рамках исследования политехники изучили морфологию и структурно-фазовое состояние композита, а также провели эксперименты, направленные на определение его десорбционных характеристик. Они показали, что температура выхода водорода снизилась до 336 ºC. Ученые считают, что это связано с добавлением алюминиевого порошка и каталитическим эффектом снижения энергии активации процессов сорбции и десорбции водорода. Кроме того, процесс выделения водорода начинается уже при температуре около 117 ºC. Полученные результаты в перспективе позволят расширить возможности использования отходов магния и алюминия для водородной энергетики.
Исследования в рамках проекта будут продолжены. Ученые планируют оптимизировать параметры получения нанопорошка и синтеза самого композита, что позволит еще снизить температуру десорбции водорода. Также в планах исследователей — разработка экспериментальных систем накопления водорода на основе данного композита.
Гость
Разработка особенно перспективна для авиационной промышленности, где требуется высокая точность и качество металлических деталей. Технология также может найти применение в автомобилестроении, медицинской промышленности.
Сейчас исследователи работают над тем, чтобы определить наилучшие параметры воздействия ультразвука для разных металлов и технологических процессов. Это поможет внедрить новую технологию в промышленное производство. В ближайшее время ученые планируют провести исследования с другими типами металлов и сплавов, чтобы расширить возможности применения новой технологии.
Результаты исследования опубликованы в номере "Инженерного журнала: наука и инновации" за 2024 год.
Сейчас исследователи работают над тем, чтобы определить наилучшие параметры воздействия ультразвука для разных металлов и технологических процессов. Это поможет внедрить новую технологию в промышленное производство. В ближайшее время ученые планируют провести исследования с другими типами металлов и сплавов, чтобы расширить возможности применения новой технологии.
Результаты исследования опубликованы в номере "Инженерного журнала: наука и инновации" за 2024 год.
Форум: Социальная жизнь
Всего: 144 507 тем
Новые темы за сутки: 41 тема
- Богохульство ли это?5 ответов
- Кому на Руси жить хорошо?2 ответа
- Ко мне пристают люди2 ответа
- Боюсь ходить по улицам одна14 ответов
- В ВуменРу одни мужчины?108 ответов
- Облапал мужик9 ответов
- Аргентина для переезда из Западной Европы логична?18 ответов
- Иногда я ненавижу Бога. у Вас так же?26 ответов
- Что для вас самое главное?12 ответов
- Бесит, что я должна жить как все нормальные и здоровые люди13 ответов
Популярные темы за сутки: 16 тем
- В ВуменРу одни мужчины?108 ответов
- Неприятные соседи37 ответов
- Иногда я ненавижу Бога. у Вас так же?26 ответов
- Аргентина для переезда из Западной Европы логична?18 ответов
- Боюсь ходить по улицам одна14 ответов
- Бесит, что я должна жить как все нормальные и здоровые люди13 ответов
- После нарцисса12 ответов
- Что для вас самое главное?12 ответов
- Облапал мужик9 ответов
- О вечной молодости наших пенсионерок6 ответов
Предыдущая тема
06.03.2024
Ученые Инженерной школы ядерных технологий Томского политеха синтезировали новый композит на основе гидрида магния с улучшенными характеристиками. Они впервые добавили к гидриду магния нанопорошок металлического алюминия, полученный методом электрического взрыва проводников. Это позволило снизить температуру выхода водорода почти на 100 ºC, что делает данный подход перспективным для разработки новых материалов-накопителей водорода. Исследование проводилось при поддержке программы Минобрнауки «Приоритет 2030».
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Materials (Q2; IF:3,4).
Металлогидридный метод хранения водорода считается одним из наиболее безопасных и эффективных. Водород хранится в связанном химическом виде, а когда его необходимо извлечь из накопителя, металлогидрид нагревают и происходит десорбция (выход) водорода из материала.
Гидрид магния является одним из перспективных для использования в системах металлогидридного хранения водорода: магний — распространенный, доступный и недорогой материал, который имеет высокую емкость хранения водорода. При этом гидрид магния — очень стабильное химическое соединение, его распад происходит при достаточно высоких температурах (около 400 ºC). Это усложняет и ограничивает применение гидрида магния при создании материалов-накопителей для нужд водородной энергетики.
Исследователи ТПУ разработали новый композит со структурой типа «ядро-оболочка» на основе гидрида магния, который можно использовать при более низких температурах. Они впервые применили в качестве добавки наноразмерный порошок алюминия, полученный методом электрического взрыва проводников. При данном методе проволока из алюминия помещается в специальную установку, где через нее пропускается большой ток. При взрыве проволоки образуется мелкодисперсный порошок, который затем окисляют, и на его поверхности формируется защитная оксидная пленка.