Российские учёные преодолели ключевое ограничение алюминиевых сплавов для энергетики
Группа исследователей НИТУ «МИСИС» разработала технологию создания алюминиевых сплавов, впервые позволяющую радикально повысить прочность материала без существенной потери электропроводности, сообщает издание «Новая наука». Это открытие способно привести к созданию нового поколения экономичных и эффективных материалов для воздушных линий электропередачи и других областей электроэнергетики.
Как сообщается в публикации в авторитетном журнале Journal of Alloys and Compounds, научная группа под руководством кандидата технических наук Андрея Позднякова решила классическую металловедческую проблему. Традиционно усиление алюминия путём легирования неизбежно ухудшает его способность проводить электрический ток, что ограничивало применение высокопрочных сплавов в электротехнике. Российским инженерам удалось обойти это противоречие.
Инновация заключается в оптимальном подборе химического состава и уникальной термомеханической обработке. Разработанный сплав на основе алюминия включает легирующие добавки циркония, железа, кремния и одного из редкоземельных металлов – гадолиния или иттербия. Как пояснил руководитель исследования Андрей Поздняков, ключевым моментом является комбинация прокатки и последующего отжига при строго контролируемых температурах. Предварительный отжиг обеспечивает формирование и равномерное распределение особых наночастиц в структуре металла, которые фиксируют её и препятствуют разупрочнению.
По данным учёных, полученные опытные образцы демонстрируют высокий предел текучести и повышенную коррозионную стойкость. При этом их электропроводность остаётся на уровне, близком к чистому алюминию. Материал сохраняет стабильность свойств даже после длительного, в течение сотен часов, воздействия повышенных температур, что критически важно для эксплуатации проводов в реальных условиях.
Как заявила ректор НИТУ «МИСИС» Алевтина Черникова, новая разработка открывает путь к производству более доступных и производительных решений для энергосетевого комплекса. Технология обеспечивает конкурентное преимущество за счёт отказа от дорогостоящего скандия в пользу минимальных добавок других редкоземельных элементов, сохраняя при этом высокие эксплуатационные характеристики. Материал рассматривается как перспективная основа для проводов, работающих в условиях повышенных механических и термических нагрузок.
