ПРО восстановление металла

В фильме Джеймса Кэмерона «Терминатор-2: Судный день» путешествующий во времени злобный андроид из жидкого металла по имени Т-1000 менял свою форму и демонстрировал такое уникальное качество, как самозаживление тела при поражении взрывом или пулей. В 1991 году, когда вышел этот блокбастер, подобное казалось фантастикой. Спустя тридцать с небольшим лет всё иначе.

В конце июля 2023 года учёные представили описание процесса, при котором кусочки чистой платины и меди самопроизвольно залечивали усталостные трещины во время наномасштабных экспериментов. Целью подобных опытов было выяснить, как такие трещины образуются и распространяются в металле, находящемся под нагрузкой.

Подробнее об открытии — в материале ПРОметалл.

#наука

ПРО кирпичи и орехи

По уровню научной креативности НИТУ «МИСИС» является очевидным лидером не только среди металлургических вузов, но и российских университетов вообще. Каждую неделю пресс-служба МИСИС выдает новости с налётом сенсационности и почти всегда удивительно вписывается в оперативные тренды. Недавно вот выдали такую новость. «Российские и нигерийские учёные разработали технологию производства прочных энергоэффективных кирпичей для строительной промышленности с использованием скорлупы грецкого ореха».

Фактор нигерийских учёных — это удачный отсыл к форуму «Россия — Африка». Там только начали говорить о научном взаимодействии, а у МИСИС уже готово открытие, сделанное при помощи африканских товарищей. Ничего не скажешь, грамотно выбран политический курс! Кирпичи — символ строительства, а тут и День строителя не за горами. В общем, удивительно чётко у них всё продумано.

Так причём тут грецкие орехи? МИСИС сообщает, что «учёные разработали метод переработки скорлупы грецкого ореха в кирпичи. Полученные таким образом кирпичи отличаются высокой прочностью и энергоэффективностью, а также соответствуют международным стандартам. Кроме того, использование скорлупы грецкого ореха позволяет снизить затраты на производство кирпичей».

Подробнее — в материале ПРОметалл.

#наука

ПРО экзоскелеты

В Санкт-Петербурге специалисты центра прототипирования Технопарка Петербурга создали 3D-принтер, на котором можно из металла распечатать медицинские протезы.

Малина уже успела пройти проверку в деле — на принтере распечатали экзоскелет по индивидуальному заказу. Клиенту были необходимы части особой формы, которые в литье или при помощи фрезеровки сделать не получится. Новому 3D-принтеру на выполнение заказа понадобилось всего два дня.

Как отметили специалисты, процесс печати не отличается от работы на привычном лазерном принтере. В работе используется порошковый металл.Происходит всё это действо в заполненной аргоном камере, чтобы металл не окислялся.
3D-принтер назвали «Сокол-1». На его разработку у специалистов ушёл год.

#наука

ПРО металлическое стекло

В США учёные создали стекло, прочность которого выше обычного в 10 раз.

Создатели так называемого LionGlass из Университета штата Пенсильвания заменили карбонаты на оксид алюминия и оксиды железа в смеси, что уменьшило температуру плавления состава на 300–400°C и энергопотребление на 30%, а также снизило выбросы при производстве LionGlass на более 50%.

Согласно методу Виккерса, стандартное стекло начинает трескаться при нагрузке 100 граммов, в то время как LionGlass выдерживает 1 кг без повреждений.

Разработка позволит значительно уменьшить толщину оконных стекол и других изделий из стекла, не ухудшая их прочностных характеристик.

#наука

ПРО науку

Австралийские учёные создали микропокрытие на базе титана, способное уничтожать различные формы патогенных грибков, в том числе возбудителей кандидоза и многих больничных грибковых инфекций. Результаты первых опытов ученых с этим покрытием были представлены в статье в научном журнале Advanced Materials Interfaces.

«Примерно 10% операций по имплантации протезов и устройств в организм пациентов приводит к развитию у больных инфекций, спровоцированных попаданием грибков вида Candida, стойких к действию лекарств. Мы разработали уникальное противогрибковое покрытие на базе титановых микроколонн, которое предотвращает образование грибковых биопленок и при этом заставляет клетки грибков самоуничтожаться», - пишут исследователи.

Покрытие представляет собой титановую пленку. Учёные обработали поверхность титанового листа при помощи плазмы низкого давления, что привело к формированию набора из столбиков высотой в 3,5 микрона и диаметром в 760 нм.

После подготовки покрытия исследователи нанесли на него колонии двух патогенных грибков, Candida albicans и Candida auris, стойкие к действию большинства уже существующих лекарств. Наблюдения показали, что микропокрытие уничтожило и тех, и других грибков и при этом оно сохраняло свои фунгицидные свойства на протяжении как минимум недели.

#наука

ПРО инопланетян

Конгресс Мексики представил тела инопланетных существ, внутри которых обнаружили импланты из осмия и кадмия.

Импланты, которые мы заслужили…

https://t.iss.one/bazabazon/21396

#наука

ПРО отходы металлургии

Рецепт огнеупорного бетона на основе металлургических отходов разработали ученые в Самарском политехе. По словам специалистов, такое решение приведет к удешевлению производства стройматериала и улучшению экологической безопасности в промышленных регионах. Результаты опубликованы в журнале "Строительные материалы".

Огенеупорные бетоны чаще всего используются в химической, металлургической и строительной промышленностях для создания печей и конструкций, способных выдерживать температуры до 1500 градусов, рассказали в Самарском государственном техническом университете (СамГТУ).

Чтобы смесь для изготовления стройматериала затвердела, в вяжущее вещество, которое придает раствору пластичность, необходимо добавить отвердитель. Именно от его особенностей и свойств будет зависеть прочность итогового продукта, дополнили в вузе.

Специалисты в качестве отвердителя предложили использовать алюмокальциевый шлам, богатый оксидами кальция и алюминия. Это один из отходов металлургических заводов, поэтому использование данного компонента удешевит производство стройматериала и сможет привести к повышению его прочности, подчеркнули в СамГТУ.

#наука

ПРО инопланетные металлы

Металлические шарики миллиметрового диаметра, извлечённые со дна Тихого океана, могли возникнуть либо в результате коллапса далёкой звезды, либо они являлись фрагментами какой-то технологии, разработанной внеземным разумом.

Сферулы были обнаружены в ходе экспедиции, проводившейся летом 2023 года примерно в 85 километрах от побережья острова Манус в Папуа-Новой Гвинее в зоне падения метеорита IM1, или CNEOS 20140108. Этот метеорит упал 8 января 2014 года в 17:05 по Гринвичу, и его вхождение в атмосферу Земли зафиксировали службы слежения Космического командования США. По оценкам, метеорит имел предполагаемую массу 460 кг и диаметр от 80 см до 1 м. Скорость метеора превышала скорость, необходимую для выхода из Солнечной системы. Это позволило идентифицировать объект как межзвёздный метеорит. 1 марта 2022 года Космическое командование США с достоверностью 99,999% подтвердило этот статус IM1 в официальном письме, направленном NASA.

Подробнее — в материале ПРОметалл.

#наука

ПРО максены

В Южной Корее учёные разработали подход, позволяющий определять химический состав и свойства перспективных наноматериалов - максенов. Это такие двумерные пленки с чередующимися слоями атомов углерода и металлов. Как ожидается, это открытие расширит возможности для их массового производства.

Пленки из максенов обладают крайне необычными электрохимическими свойствами, которые могут найти применение в электронике. Несмотря на всю перспективность максенов, их практическое использование затруднено отсутствием простых и надежных методов определения свойств и состава поверхностного слоя. Статья с описанием исследования была опубликована в журнале Nanoscale.

В ней указано, что комбинации с результатами опытов подход физиков из Корейского института науки и технологий (KIST) позволит создать методы контроля качества, которые помогут массово производить однотипные максены, заявил директор Индо-Корейского центра наук и технологий (IKST) Ли Сынчхоль, чьи слова приводит пресс-служба KIST.

Авторы работы решили проблему с определением свойства в ходе экспериментов с несколькими вариациями максенов, которые содержали разные соотношения атомов скандия, углерода, а также кислорода, фтора и водорода. Подобные максены обладают перспективными полупроводниковыми свойствами.

Теперь определять состав поверхности Маскерано, от которого и зависят его полупроводниковые свойства, можно с помощью всего одного физического параметра - фактора рассеяния Холла. Он отражает то, как двигаются электроны внутри материала при воздействии внешнего магнитного поля при разных температурах окружающей среды. Для изученных максенов фактор рассеяния Холла очень сильно менялся в зависимости от того, какие атомы присутствовали на их поверхности.

Это позволяет использовать замеры данной характеристики при производстве двухмерных материалов для контроля качества продукции и подбора оптимальных ее свойств при решении конкретных задач, считают авторы.

#наука

ПРО новости, 8 ноября 2023

🔶ПРОметалл — «ВСМПО-АВИСМА: как титановый гигант растёт в трудных условиях»: в период всеобщего сокрытия информации и результатов, нам удалось пробраться на завод в Верхней Салде.

🔶URA — «На «Металл-Экспо» назвали главное событие года в металлургии»: им стала реализация проекта «Магнитогорского металлургического комбината». Речь о первой очереди комплексной реконструкции коксохимического производства.

🔶РГ — «Уральские металлургические предприятия знакомят школьников с производством и проводят фестивали точных наук»: компания РУСАЛ проводит всероссийскую олимпиаду «13 элемент. Алхимия будущего», фестиваль #Наука, организовала профориентационный «Карьерный цех».

ПРО науку

«Норникель» совместно с Сибирским федеральным университетом (СФУ) и Заполярным государственным университетом им. Н. М. Федоровского (ЗГУ) проведут исследования Арктики, вечной мерзлоты, экологии и технологий. Возможно, узнают ещё больше о самоочищении

Соглашение о сотрудничестве подписано на III Конгрессе молодых ученых, передает ТАСС.

«Мы планируем совместно исследования по экологии и климату, в области инжиниринга и технологических процессов предприятия, развития российской Арктики. И с "Норникелем", и с Заполярным государственным университетом нас связывает длительное сотрудничество. Соглашение фиксирует его очередной этап, "пересборку" существующих программ с учетом заявленных нами в программе "Приоритет 2030" направлений», - заявил журналистам ректор Сибирского федерального университета Максим Румянцев.

Также планируются исследования в области операционной эффективности горно-металлургической отрасли, биотехнологий и искусственного интеллекта. Важным аспектом сотрудничества является развитие R&D-центра «Норникеля», где будет сосредоточена работа по цифровизации и оптимизации процессов в горнодобывающей промышленности. Также предусмотрена поддержка в образовательной сфере, включая проведение совместных мероприятий, полевых школ и стажировок для студентов и магистрантов СФУ и ЗГУ. Особое внимание уделено подготовке квалифицированных кадров для компании.

#наука

ПРО полезную пыль

В России научились получать до 85% алюминия и скандия из угольной золы - отходов тепловых электростанций. Новая технология отечественных учёных даст возможность снизить расходы и использовать более простое оборудование для обработки, сообщили ТАСС в отделе научных коммуникаций Уральского федерального университета.

«Угольная зола состоит из многочисленных компонентов, извлечение которых может решить экологические и ресурсные проблемы, связанные с устойчивым развитием. Мы разработали технологию на основе кислотного выщелачивания после предварительного обогащения, которая позволяет после 90-минутной обработки извлечь из золы до 85% алюминия и скандия. Что важно - рабочая температура не превышает 170-175 C против 210 C для исходной золы. Это позволит снизить эксплуатационные расходы, а также даст возможность использовать более простое оборудование для обработки», - приводят в вузе слова доцента кафедры металлургии цветных металлов УрФУ Андрея Шопперта.

Угольная зола - это отходы, которые образуются после сжигания угля на тепловых электростанциях. Большая часть полезных компонентов - алюминия и редкоземельных металлов - содержится в упорной муллитовой фазе золы. Технология позволит извлекать из золы полезные металлы и редкоземельные элементы.

«Перед кислотным выщелачиванием мы провели обескремнивание золы при помощи раствора гидроксида натрия. В результате мы удалили более 60% кремнезема, 70% железа в виде отдельного концентрата и до 10-20% глинозема (оксида алюминия). За счет предварительного обескремнивания нам удалось повысить реакционную способность муллита и тем самым снизить рабочую температуру при кислотном выщелачивании до 170 C», - комментирует Шопперт.

Образцы золы были взяты с Рефтинской ГРЭС, которая находится в Свердловской области. Там уголь сжигается в котлах-утилизаторах при температуре 1300 C. Угольная зола состояла на 62% из диоксида кремния, на 24,6% из оксида алюминия и на 3% из оксида железа. Ученые отмечают, что химический состав золы может варьироваться в зависимости от месторождения угля и метода его сжигания.

#наука

ПРО научный метод добычи меди

Учёные Уральского федерального университета (УрФУ) представили новую технологию переработки сложных медно-цинковых руд. Российское ноу-хау не только повышает объём готового продукта (цветных металлов), но и упрощает технологический процесс.

По расчётам учёных, внедрение технологии на предприятиях окупится за пять лет работы. Пока речь идёт о «грязной» меди, которую нужно разными способами извлекать из пород.

Подробнее — в материале ПРОметалл.

#наука

ПРО пластичность металлов

Специалисты университета МИСИС предложили новый способ модификации сплавов для улучшения их характеристик, в том числе сверхпластичности, добавлением никеля или совместно никеля и железа. Как сообщили в пресс-службе НИТУ МИСИС, эта методика может быть использована для оптимизации и удешевления процессов формовки при изготовлении деталей сложной формы для автомобилей и самолетов.

«Легирование никелем или совместно никелем и железом позволяет широко используемому сплаву алюминия, цинка, магния и хрома Al-Zn-Mg-Cr улучшить сверхпластические свойства, повысить энергоэффективность процесса и существенно сократить время формовки, микрозёренная структура позволяет металлу удлиняться при формовке и получить в результате беспористую заготовку», - цитирует пресс-службу ТАСС.

Добавление никеля в сплав Al-Zn-Mg-Cr привело к образованию фазы Al3Ni в матричном сплаве. Присутствие частиц Al3Ni позволяет получить однородную и стабильную микроструктуру сплава при сверхпластической деформации при температуре 440 градусов и повышенных скоростях. Средний размер зерен из-за процесса динамической рекристаллизации во время деформации уменьшился, и такая равноосная мелкозернистая структура позволяет получать большие удлинения в сплаве, чем в применяемых в промышленности аналогах.

#наука

ПРО сплавы

МИСИС и Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова (ИМЕТ РАН) разработали технологию улучшения свойств металлических сплавов, полученных на основе никелида титана (TiNi). Как сообщили в пресс-службе НИТУ МИСИС, ученые используют процессы управляемого старения и пластической деформации.

«Целенаправленное, управляемое старение никелида титана, проводимое по определенным температурно-временным режимам, позволяет во многих случаях улучшить функциональные характеристики материала, такие как способность восстанавливать форму после большой деформации, развивать при этом большие усилия и проявлять эти свойства в требуемом интервале температур», - рассказал главный научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением МИСИС Сергей Прокошкин.

Опыты показали, что предварительное старение образцов TiNi в течение пяти часов до проведения равноканального углового прессования в квазинепрерывном режиме, а также их последеформационное старение при 430°C в течение одного часа обеспечили наилучшее сочетание механических и функциональных свойств. Предел прочности образцов составил 1 562 мегапаскаля. Достигнуты также такие показатели, как предел текучести в 1 410 мегапаскалей и обратимая деформация в 11,6%.

Речь идет о сплавах с памятью формы, из которых никелид титана, по общему мнению специалистов, обладает наилучшим комплексом свойств. В таких сплавах особую роль при формировании структуры играют процессы старения, развивающиеся как при деформации, так и в результате предварительной и последеформационной термических обработок. Технология профессора Прокошкина и его коллектива позволяет расширить применение сплавов с памятью формы на основе никелида титана в высокотехнологичных сферах - авиакосмической промышленности, биомедицине, приборостроении и других, отметила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

#наука

Ученые НИТУ МИСИС предложили новый способ улучшения свойств твердого сплава для горного инструмента
#наука

Исследователи Университета МИСИС успешно завершили испытания нового твердосплавного инструмента, оснащенного горными резцами для добычи каменного угля. По запасу ресурса он вдвое превосходит существующие аналоги. При поддержке промышленного партнера оборудование успешно прошло испытания на угольной шахте Кузбасса.

Твердые сплавы — это композиционные материалы, состоящие из карбидного скелета и металлической связки на основе металлов группы железа. В процессе металлообработки или бурения горных пород твердосплавный инструмент подвергается высоким механическим нагрузкам и интенсивному износу, а рабочие поверхности инструмента разогреваются до 1000°С. Такие экстремальные условия эксплуатации закономерно приводят к деградации оборудования и критически влияют на его работоспособность.

Ваш МеталлургЪ

ПРО металлы в стоматологии

В реконструкции костных тканей особая роль отводится металлическим биоматериалам. Один из самых популярных из них — титан, который начали применять в стоматологии ещё в середине прошлого века. За счёт поверхностной оксидной плёнки титан проявляет биохимическую инертность (устойчивость материала к воздействию химической и биологической среды живого организма). Но у титана есть огромный недостаток: этот металл не идеально подходит для нашего организма, он не соответствуют физико-механическим свойствам кости, что ведёт к экранированию (снятию) напряжений и повышению хрупкости близлежащих костных тканей.

Поэтому российские учёные обратили своё внимание на сплав на основе циркония и ниобия (Zr–2,5% Nb). Раньше его использовали только в ядерных реакторах, но теперь ему нашли применение и в медицине. Для этого команда исследователей из НИТУ «МИСиС» и Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН улучшили его свойства.

Подробнее — в материале ПРОметалл.

#наука

При высоких скоростях деформации прочность меди практически равна прочности стали
#наука

Материаловеды из США экспериментально подтвердили ранее теоретически предсказанный эффект — увеличение твердости металлов при нагревании в условиях высокой скорости деформации. Они обнаружили, что медь, золото и титан становятся значительно тверже при скорости деформации около 10-1 сек. Дело в том, что при высоких скоростях деформации дислокации не успевают перемещаться. При чем, эффект повышения твердости возрастает с повышением температуры

Ваш МеталлургЪ

ПРО нержавеющую сталь

Физики Санкт-Петербургского университета и Института проблем машиноведения РАН нашли способ увеличения прочности нержавеющей стали за счёт комбинированной обработки металла.

«Мы доказали перспективность комбинированной обработки материала, то есть одновременное нанесение газодинамическим методом покрытия и его лазерной обработки.

Как показали наши эксперименты, данная обработка немного увеличивает откольную прочность стали, то есть способность материала сопротивляться образованию отколов. Метод можно считать перспективным, так как даже незначительное повышение ударостойкости позволяет улучшить характеристики», — рассказала автор исследования, ведущий научный сотрудник СПбГУ (кафедра теории упругости) и ИПМаш РАН Светлана Атрошенко.

Подробнее — в материале ПРОметалл.

#наука

ПРО роботов

Усилиями геологов сегодня на суше большинство крупных месторождений уже разведаны. Многие вовлечены в промышленную отработку. Где найти новые минеральные ресурсы, которые экономика потребляет во всё больших масштабах? Выходом может стать освоение морского дна и дна водоёмов. Но это требует новых технологий.
Во всём мире идёт подготовка к освоению подводных месторождений, и Россия не исключение. Можно сказать, что за подводные запасы в мире скоро развернётся настоящая конкурентная гонка.

О том, как у нас в стране готовятся роботизированные комплексы для этой цели, ПРОметалл поговорил с доктором технических наук, профессором, первым заместителем заведующего кафедры «Колёсные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана Кириллом Евсеевым.

Читайте интервью на сайте ПРОметалл.

#наука