Учёные предложили быстрый способ получения сферических порошков металлов.
Учёные Томского научного центра СО РАН впервые получили сферические интерметаллидные порошки за один этап — путём горения реакционной шихты с минимальными энергозатратами. Этот метод энергоэффективнее и проще традиционных, где требуется многоступенчатая переработка в высокотемпературных печах или плазменных установках.
В аддитивных технологиях металлические порошки со сферическими гранулами незаменимы, когда из твёрдых, малопластичных материалов нужно получить сложную точную конструкцию без последующей механической обработки. Для придания интерметаллидным порошкам сферической формы в шихту добавляют модификатор, вступающий в реакцию горения. Без него образуются бесформенные частицы или нерегулярные спеки, требующие измельчения.
«В ходе горения добавки разлагаются, выделяются газы, которые слегка поднимают порошок реагирующей шихты и заставляют его частицы двигаться. Благодаря этому движению расплавленные частицы перемешиваются и равномерно сливаются друг с другом, превращаясь в аккуратные шарики. Чтобы это произошло, важно правильно выбрать температуру, при которой действует модификатор: если температура слишком низкая или высокая, нужного эффекта не получится. Сам процесс образования шарика в волне горения занимает одну миллисекунду, а образуются они по очереди, шарик за шариком, пока сама волна идёт по материалу», — пояснил ведущий научный сотрудник лаборатории технологического горения ТНЦ СО РАН, кандидат физико-математических наук Александр Кирдяшкин.
Исследователи уже провели первые успешные испытания порошков при печати на 3D-принтере. В перспективе учёные продолжат работу над созданием новых составов сферических интерметаллидов с добавлением различных лигатур.
📝 Combustion synthesis of rounded Ni-Al intermetallic powders (A.I. Kirdyashkin, V.D. Kitler, R.M. Gabbasov, M.G. Krinitsyn, O.V. Ivanova)
