Металло-матричный нанокомпозит обещает невиданную износостойкость

Первые металло-матричные композитные материалы были созданы около двадцати лет тому назад. В настоящее время они получили широкое применение в различных областях промышленности благодаря своим уникальным свойствам, которые не достижимы для обычных металлов и сплавов. В этих материалах металл выступает в качестве матрицы, которая усиливается путем добавления неметаллических веществ, обычно керамики.

Группа ученых под руководством проф. Прадипа Роатги (Pradeep Rohatgi) из университета Висконсина-Милуоки (University of Wisconsin-Milwaukee) разрабатывает новый класс композитных материалов, добавляя в них наночастицы, что должно придать материалам такие свойства, как самосмазываемость и износостойкость.

Размер наночастиц, вводимых в композиты, составляет менее 100 нанометров. По расчетам ученых, алюминий, усиленный наночастицами, будет в 10 раз прочнее обычного сплава на основе алюминия, при этом он будет более легким и сможет выдерживать высокие давления. Новый композитный материал будет иметь широкую область применений: от двигателей автомобилей до оборонных разработок.

Другой необычный материал, над которым работает группа проф. Роатги, - это так называемая «синтаксическая металлическая пена». Она состоит из металлической основы, в которую помещаются полые микроскопические шарики, созданные из переработанной сажи. Внутри шариков могут содержаться различные газы или создается вакуум.

Благодаря такой структуре, материал обладает высокой амортизационной способностью и звукоизолирующими свойствами. Синтаксическая металлическая пена может использоваться для смягчения удара при автомобильных авариях. Этот материал может также использоваться для защиты зданий от взрывов и пожаров, в том числе и бомбоубежищ.