Национальный научный фонд (NSF, США) предоставил трехлетнюю награду в размере $ 424000 Диане ЛАДОС (Diana Lados), доценту машиностроения Вустеровского политехнического института (WPI) и директору-основателю Центра разработки интегративных материалов университета (iMdc), чтобы поддержать развитие производственного процесса получения металлокерамических композитов.
Профессор Ладос будет проводить фундаментальные и прикладные исследования по разработке нового производственного процесса получения металлических композиционных материалов (MMC) усиленных нано-керамикой. Программа направлена на расширение пределов существующих процессов, для производства материалов с новыми комбинациями желаемых свойств и повышенной устойчивости.
Армированный керамикой MMC получают путем введения керамических частиц в алюминии в ходе его обработки, для повышения его прочности и рабочей температуры эксплуатации. Новый метод, который исследует Ладос, призван сформировать в нано-масштабе керамические частицы в расплавленном металле. Производимые композиционные материалы, будут будет содержать керамические частицы нужного размера, равномерно распределенных в соединении с металлической матрицей.
Она также будет изучать соотношение между микроструктурой композитов, получаемых по новому технологическому процессу, и их механическими свойствами, в том числе: усталости и ползучести, которые являются критическими, определяющими показателями при проектировании в машиностроении. Она также будет исследовать обрабатываемость материала при оптимальных свойствах при производстве приложений для различных транспортных средств.
Ладос уже продемонстрировала возможности использования в технике ММС, проведя исследования в 2011 году на средства Kalenian (премия в размере $ 25 000 для поддержки разработок WPI). Ее текущие исследования будут сосредоточены на исследовании фундаментальных механизмов, которые приводят в формирование наноразмерных керамических частиц, и исследовании их поведения и стабильности при повышенных температурах.
В соответствии с заявлением WPI, новый технологический процесс будет менее дорогим, более гибким с более низким энергопотреблением по сравнению с существующими методами производства MMC и может быть использован в широкой серии металлокерамических систем для получения многочисленных структурных компонентов.
«Этот проект является еще одним важным шагом большой постоянной исследовательской программы, посвященной разработке новых материалов и процессов, используя комбинацию фундаментальных знаний материаловедения, оценок свойств материалов и компьютерного моделирования«, отметила Ладос. «Эти материалы и процессы могут помочь разработчикам заменить сталь и чугун в автомобилестроении легкими металлами, в том числе: алюминием, титаном и магнием — для увеличения производительности, надежности и эффективности использования топлива. Конечными целями этой работы являются повышение энергоэффективности автомобилей, уменьшение выбросов парниковых газов, повышение конкурентоспособности американских производителей«.
Справка
NSF является федеральным агентством с бюджетом в 7 миллиардов долларов, которое поддерживает фундаментальные исследования и образование во всех немедицинских областях науки и техники. Агентство субсидирует около 20% всей федеральной поддержки фундаментальных исследований, проводимых в американских колледжах и университетах.
Источник: foundrymag.com
