物理科技生物学-PHYICA

研究用于制造现代飞机的铝合金的原子结构

化学 2023-05-07 12:55:57

斯科尔科沃科学技术研究所 信用:Pixabay/CC0公共领域 来自别尔哥罗德州立大学(BSU)和斯科尔科沃科学技术研究所(斯科尔泰克)的研究人员在原子水平上研究了铝合金,发现了有助于改善其结构的模式

这些发现将有助于为现代飞机开发新的合金

据BSU纳米结构和耐热材料机械性能实验室的高级研究员Marat Gazizov称,这项研究主要集中在用于机翼和机身蒙皮的Al-Cu-Mg-Ag系统上

飞机结构中使用的铝合金具有许多优点,例如重量轻,在高温下以及循环和冲击载荷下抗磨损和抗断裂

铝与铜、镁、银和其他一些元素结合在一起,以获得理想的性能

Marat Gazizov解释说:“这种称为合金化的过程可以显著提高通过特定的热或热机械方法处理的材料的强度。”

铝-铜-镁-银合金化有助于获得高耐热合金,但根据项目负责人的说法,在各种热处理或热机械处理模式和操作条件下,合金的结构和机械性能的演变仍未得到很好的了解,这解释了本研究主题的选择

Marat Gazizov补充说,这些合金被用作暴露在高温下的零件和组件的结构材料,这需要强度、断裂韧性和高抗疲劳裂纹扩展能力的独特组合

“如今,计算机模拟不再被视为‘魔杖’,而是通常用于研究原子级效应

在对含有非常少量的铜、镁和银的耐热铝合金进行实验时,我们观察到厚度仅为几纳米的分散颗粒的形成,尽管它们的尺寸很小,但这使得合金更坚固

此外,这些粒子被证明是连贯的,很好地融入了铝基体,就像拼图的碎片一样,尽管它们的原子结构略有扭曲

此外,我们发现颗粒的结构以及热处理合金的机械性能会按照一定的模式发生变化,”Skoltech的研究科学家安东·波夫指出

这项研究发表在《材料表征》杂志上,增强了对铝合金独特机械性能和结构的理解

该团队获得的机械性能组合将有助于延长由这些材料制成的飞机结构的寿命

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