Российские учёные нашли способ усилить алюминий, не жертвуя электропроводностью

Учёные НИТУ МИСИС представили инновационную технологию создания алюминиевых сплавов, которая позволяет преодолеть ключевое противоречие между прочностью и электропроводностью материала. Новый подход, разработанный научной группой под руководством кандидата технических наук Андрея Позднякова, открывает путь к производству более эффективных и экономичных решений для энергетической отрасли, в частности для воздушных линий электропередачи.

Традиционно повышение прочности алюминия за счет легирования приводит к значительной потере электропроводности, что ограничивало применение упрочненных сплавов. Российским исследователям удалось решить эту проблему, предложив состав на основе доступного алюминия с добавками циркония, железа, кремния и одного из редкоземельных металлов — гадолиния или иттербия. Ключевым элементом технологии является особая термомеханическая обработка, включающая прокатку и последующий отжиг при строго контролируемых температурах. Этот процесс приводит к формированию внутри металла наночастиц особой кристаллической структуры, которые фиксируют его внутреннюю архитектуру. Как отметил Андрей Поздняков, предварительный отжиг перед прокаткой позволяет добиться более равномерного распределения этих наночастиц, что в итоге значительно повышает прочность и термическую стабильность материала.

Экспериментально подтверждено, что оптимально обработанные сплавы демонстрируют высокий предел текучести и коррозионную стойкость, сохраняя при этом электропроводность, близкую к чистому алюминию. Важно, что свои свойства материал сохраняет даже после длительного воздействия высоких температур в течение сотен часов. Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова подчеркнула, что новый материал, сочетающий низкую стоимость легирующих элементов с высокой производительностью, будет востребован для производства электрических проводов, работающих в условиях повышенных нагрузок. Технология позволяет обойтись без дорогостоящего скандия, используя лишь небольшое количество редкоземельных элементов. Исследование опубликовано в авторитетном международном журнале Journal of Alloys and Compounds.