Физики установили новый рекорд прочности наноструктурированного титана
Ученые из Института проблем машиностроения РАН, Уфимского университета науки и технологий и Нанкинского университета науки и технологий достигли значительного прорыва в материаловедении. В ходе совместных экспериментов им удалось создать наноструктурированный технически чистый титан с рекордными показателями прочности. Этот материал в будущем может быть использован для производства сверхпрочных и пластичных изделий, включая зубные импланты.
Гипотеза подтверждена экспериментально
Исследователи выдвинули гипотезу о том, что сверхпрочность материала связана с накоплением примесей на границах зерен. Эксперименты, проведенные китайскими коллегами, подтвердили эту теорию, обнаружив высокую концентрацию атомов железа в толстых прослойках вдоль границ.
Инновационный метод обработки
Специалисты ИПМаш РАН применили уникальный метод обработки титана, включающий двукратное кручение под высоким давлением с последующим отжигом. В результате размер зерен титана сократился до 100 нанометров, что в 100-1000 раз меньше толщины человеческого волоса, а прочность материала достигла невероятных значений. Предел текучести такого титана составил 1510 МПа, что значительно превышает показатели обычного горячекатаного титана (680 МПа).
Перспективы применения
Руководитель лаборатории механики наноматериалов и теории дефектов ИПМаш РАН Михаил Гуткин отметил, что сверхпрочность наноструктурированного титана объясняется взаимодействием примесей с дефектной структурой границ зерен. Это открытие открывает новые горизонты для создания материалов с уникальными свойствами, которые могут найти применение в различных отраслях промышленности и медицины.
Источник: https://tass.ru/