Прочный ультралегкий алюминиевый композит с углеродными нанотрубками

До недавнего времени считалось невозможным усиление алюминия с помощью наноматериалов, при одновременном упрочнении и, как следствие, возможности снижения веса металла. Тем не менее, профессору Хансан Квон из Pukyong National University в Южной Корее удалось разработать экономически привлекательную прорывную технологию упрочнения композитов с металлической матрицей с помощью одностенных углеродных нанотрубок.

Prof KWON 2.JPG

Для получения нового композитного материала профессор Квон использовал нанотрубки производства компании OCSiAl. Он равномерно диспергировал нанотрубки в алюминии с помощью дробильно-смесительного оборудования, чтобы получить сырье наномасштаба. Тесты показали, что по сравнению с обычным алюминием прочность полученного композита в 4 раза выше, а твердость – в 20 раз.

2. Kwon-001.jpg

Одно из основных применений наномодифицированного алюминия –высоковольтные электрические кабели. «Существующий подход к упрочнению алюминиевого электрического кабеля заключается в том, чтобы вставить в него стальной стержень. Это значительно увеличивает вес и, как следствие, ведет к дополнительным требованиям при установке опор линии электропередач. Наша новая технология позволит уменьшить необходимое количество опор, снизить ущерб окружающей среде и сократить затраты», – объяснил профессор Квон. Технологию уже приобрела корейская компания Total Aluminium Service, которая планирует применить ее в производстве высоковольтных электрических кабелей и проводов для электромобилей.

«Кабель из алюминиевого композита на основе углеродных нанотрубок обладает достаточной прочностью на разрыв и весит в три раза меньше традиционного медного кабеля», – добавил профессор Квон. Способность уменьшить вес металла путем введения нанотрубок открывает этой технологии возможности массового использования в авиации, автомобилестроении, электронике и энергетике. Например, применяя одностенные углеродные нанотрубки, профессор Квон также смог уменьшить вес и продлить срок службы стальных цилиндров.

Укрепление металлических композитов с помощью одностенных углеродных нанотрубок расширяет границы применений металлических композитов и отвечает требованиям по-настоящему массовой технологии – она проста в производстве и экономически привлекательна.