Исследователи НИТУ МИСИС разработали наноструктурный деформируемый сплав на основе алюминия с повышенной термостойкостью, электрической проводимостью и пластичностью, отвечающий требованиям современной энергетики и предназначенный для электротехнических систем — проводников, кабелей, трансформаторов. Пластичность материала в 20 раз превышает минимальные требования, установленные межгосударственным стандартом, — от нее зависит способность сплава деформироваться без разрушения под воздействием механических нагрузок и термического расширения. Внедрение разработки в производство позволит удешевить готовые изделия.
Алюминий — перспективная альтернатива меди в энергетической промышленности благодаря легкости и электропроводности. Однако для эффективного использования материал должен сохранять свойства при высоких температурах. В рамках научно-исследовательской работы молодые ученые МИСИС работали над созданием наноструктурных сплавов, допускающих расширенный диапазон примесей, позволяющих за счет современных подходов по оптимизации фазового состава добиться высокого комплекса физико-механических свойств и повысить устойчивость к температурным воздействиям. Разработанный сплав содержит полезные добавки кальция и циркония, и допускает примеси марганца и железа.
Для получения проволоки исследователи применили ряд методов в условиях лабораторного моделирования промышленного процесса: способ непрерывного литья и прокатки, а также литье в электромагнитный кристаллизатор, обеспечивающее однородную и дисперсную структуру, с последующей операцией непрерывного прессования по технологии Conform. В результате удалось получить материалы с минимальным количеством внутренних дефектов и улучшенными прочностными характеристиками. Подробные результаты исследования описаны в журнале «Цветные металлы» и Physics of Metals and Metallography.
В дальнейшем ученые планируют провести исследования в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 22-79-00106).