Forskare från South Ural State University har utvecklat en ny metod för att skapa pulvermetallkompositer. Metoden kan minska avfallet och förbättra kvaliteten på elektriska produkter och, som ett resultat, öka den ekonomiska effektiviteten i produktionen med 30 %. Studien publicerades i tidskriften Metallurg .

Blandning är ett av de viktigaste stegen i tillverkningen av metallpulver. Forskarna introducerade en ny design för en blandningsmaskin som gör kompositpulver baserat på grafitoplastkompositioner och koksbeck. Den nya maskinen och den tillhörande metoden ger en högkvalitativ blandning och ökar materialutnyttjandet upp till 98%. Den nya metoden förbättrar kvaliteten på färdiga råvaror för den efterföljande pressprocessen och kan minska avfallet inom kärnenergiområdet, flyg- och rymdindustrin, metallurgi och elektriska transporter. Studien utfördes i International Laboratory of Mechanics, Laserprocesser, och Digital Production Technologies av SUSU.

Experter har föreslagit ett antal pulverblandningstekniker för att erhålla flerkomponentmaterial. Produkter tillverkade av sådana material är av hög kvalitet på grund av den mest enhetliga fördelningen av egenskaper över produkten, såsom styrka och densitet.

"De erhållna resultaten är unika och kan användas i andra tekniska operationer och utrustning relaterade till processerna för produkttillverkning från kompositpulvermaterial, säger professor Marina Samodurova vid institutionen för metallformning.

I föreliggande studie, forskarna undersökte tekniken för att blanda komponenterna i pulverblandningar mer noggrant än i tidigare studier. Processen att göra kompositioner genom blandning involverar adsorption, adhesion, och nedsänkningsvätning av ytorna på kolpulver med ett flytande bindemedel.

Teamet av forskare tror att företag som är involverade i produktionen av blandningsmaskiner kan vara intresserade av denna utveckling, eftersom de ökar utrustningens effektivitet på grund av mindre avfall vid blandning, förbättra kvaliteten på den färdiga blandningen och förenkla designen av blandningsmaskiner.

I framtiden, forskare planerar att skapa pulverblandningar med hög entropi. Detta är en ny riktning inom vetenskapen. Komponenter kan vara helt olika i sina fysiska och mekaniska egenskaper, med olika densitetsindex och partikelstorleksfördelning.

Enligt experter, högentropiska blandningar kan vara användbara i pulvermetallurgi och additiv tillverkning, där produkter tillverkas med 3D-utskriftsteknik.