Инновационный материал может использоваться для создания кабелей и других элементов энергетической инфраструктуры.
Изображение сгенерировано с помощью нейросети GPT image 2
Сегодня алюминий – основной металл для линий электропередач. Он легкий и хорошо проводит ток, но в то же время слишком мягкий и непрочный. Чтобы провода не рвались, инженерам приходится придумывать сложные конструкции.
Новая разработка международного коллектива ученых решает проблему кардинально. Они создали сплав, который делает алюминиевые кабели гораздо прочнее без потери проводимости.
Московские ученые вместе с коллегами из Испании разработали новую «рецептуру» алюминиевого сплава. Во-первых, добавили цирконий и заменили дорогой скандий на значительно более дешевый самарий. Во-вторых, включили в состав примеси железа и кремния, которые помогают формировать особую структуру сплава. В-третьих, подвергли материал специальной термомеханической обработке, что позволило достичь идеального баланса между прочностью и способностью проводить ток. В-четвертых, ускорили процесс изготовления: благодаря добавлению самария сплав достигает максимальной прочности всего за 10 часов обработки вместо нескольких суток.
Кроме того, стоимость итоговой продукции станет гораздо ниже благодаря использованию более дешевого сырья.
Секрет кроется в нанотехнологиях. При термической обработке внутри алюминия формируются мельчайшие частицы размером около 4 нанометров, что в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Они равномерно распределяются по всему объему металла, делая его невероятно прочным.
Электропроводность нового материала составляет около 55% от уровня меди – это показатель, сопоставимый с другими видами алюминиевых сплавов, обладающих меньшей прочностью.
Инновационный сплав получили в ходе совместных научных исследований НИТУ МИСИС и Университета Балеарских островов.
