Специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН разработали новые износостойкие материалы на основе меди, которые могут найти применение в транспортной сфере. Эти материалы подходят для изготовления скользящих контактов и деталей железнодорожного транспорта, включая токоприемники для метро, троллейбусов, трамваев и электричек.
Исследование сосредоточено на создании композитов на медной основе с добавлением графита, который улучшает антифрикционные свойства материалов. По словам автора работы Томилы Видюк, графит значительно снижает коэффициент трения медных композитов, что увеличивает их износостойкость и срок службы. Для улучшения смачиваемости графита медью в композит добавляют никель или титан.
Для получения новых материалов применяются две технологии. Первая – электроискровое спекание. В этом процессе порошок помещают в пресс-форму, подвергают механическому давлению и электрическому току. Высокая температура спекает порошок, образуя готовый материал. На данный момент исследователи создают таблетки диаметром 20 мм и толщиной около 4 мм, но технология позволяет масштабировать производство для промышленных нужд.
Вторая технология – холодное газодинамическое напыление. Этот метод включает разгон порошка воздухом или азотом до сверхзвуковых скоростей с последующим соударением с подложкой. Закрепление частиц на поверхности позволяет создавать износостойкие покрытия, открывая новые возможности для модификации деталей.
Материалы проходят тщательные испытания на твердость, электропроводность, коэффициент трения и износостойкость. Предварительные результаты показывают, что они превосходят существующие аналоги по характеристикам. Разработки ученых ИТПМ СО РАН открывают перспективы для создания новых материалов, которые найдут применение в различных высокотехнологичных отраслях от транспорта до тяжелой промышленности, повышая эффективность и долговечность изделий.
Источник: ТАСС
распечатать статью
