Новый метод 3D-печати алюминия станет прорывом в металлургии

Современные самолеты скрепляют тысячи металлических заклепок и соединительных деталей, поскольку легкие, но прочные алюминиевые сплавы плохо реагируют на воздействие высоких температур — металл слабеет и трескается. Эту проблему и собираются решить в калифорнийской лаборатории, разработав метод 3D-печати наиболее широко используемых типов высокопрочных алюминиевых сплавов (в частности, Al7075 и Al6061), востребованных не только в авиации, но и в автомобилестроении. Кроме того, тот же метод можно приспособить для изготовления высокопрочной стали и никелевых суперсплавов, сообщает New Scientist.

Суть метода заключается в покрытии металлических частей наночастицами, которые создают каркас для расплавленного под воздействием лазера металла. Когда он охлаждается, сплав принимает кристаллическую структуру наночастиц, которая предотвращает появление трещин. Таким образом, конечный продукт сохраняет всю свою прочность.

В качестве основы для наночастиц ученые, после долгих экспериментов, выбрали цирконий — обладающий нужными свойствами и не слишком дорогой элемент. Для этого им пришлось перебрать всю периодическую таблицу. Решить эту задачу в сжатые сроки им помогла ИИ-вычислительная платформа по анализу материалов и химических веществ Citrine Informatics.

«Как только мы сказали им, что ищем, большие данные сузили поле доступных материалов с сотен тысяч до нескольких единиц. Вместо стога сена у нас в руках оказалась горсть иголок», — говорит Бреннан Яхата, один из руководителей исследовательской группы.

Летом группа ученых из нескольких российских вузов сообщила о создании прозрачной керамики из оксинитрида алюминия. Она способна выдерживать температуру 2100 градусов Цельсия и станет основой для сверхпрочной брони.