وكالة تاس: اكتشف باحثون روس أنه باستخدام تقنية الانصهار الانتقائي بالليزر (Selective Laser Melting) مع إضافة جسيمات دقيقة من نتريد الزركونيوم (ZrN) إلى السبيكة، يمكن إنتاج مواد مركبة خفيفة الوزن وعالية المتانة مخصصة للصناعة النووية وقطاعات التكنولوجيا الفائقة الأخرى. أعلنت الخدمة الصحفية لجامعة الأبحاث الوطنية الروسية للتكنولوجيا (NUST MISIS) أن هذه الطريقة الجديدة ستحل محل الطرق المعقدة والمكلفة بالموارد التي كانت تُستخدم سابقاً لتصنيع المنتجات ذات الأشكال الهندسية المعقدة.

صرّحت رئيسة جامعة موسكو للصلب والسبائك التابعة لـ NUST MISIS، أليفتينا تشيرنيكوفا (Alevtina Chernikova):

«توفير المواد والتقنيات الصناعية الشاملة للقطاعات الاقتصادية الحيوية أمر بالغ الأهمية لتحقيق السيادة التكنولوجية الوطنية. هذه الطريقة الجديدة لإنتاج المواد المركبة القائمة على الألمنيوم يمكن أن تُستخدم في المستقبل في هندسة الطاقة النووية والحرارية وهندسة الآلات لتصنيع مكونات شديدة التحمل تعمل في درجات حرارة مرتفعة وبيئات قاسية».

طُورت الطريقة الجديدة من قبل خبراء من معه.They المواد والسبائك بجامعة NUST MISIS بالتعاون مع زملائهم في معهد علم المعادن والمواد بالأكاديمية الروسية للعلوم. كانوا يدرسون تأثير أنواع مختلفة من الإضافات الخزفية المستخدمة في إنتاج المواد المركبة القائمة على الألمنيوم على خصائص المادة الهيكلية، وهي مواد تكتسب شعبية متزازدة في الصناعة النووية والفضائية.

ركّز العلماء على تفاعل جسيمات الإضافات مع المصفوفة المعدنية المنصهرة أثناء التصنيع. كلما كان التصاق المعدن بسطح الجسيمات الخزفية أقوى، كلما كان توزيع الجسيمات أكثر تجانساً داخل سماكة المادة المركبة، وانخفض احتمال تشكل تكتلات كبيرة، مما يؤثر إيجابياً على الخواص الميكانيكية.

توضح الباحثة في NUST MISIS، فيرونيكا سوفوروفا (Veronika Suvorova):

«ليس كل الإضافات الخزفية تعطي النتيجة نفسها. جسيمات نتريد الألمنيوم (AlN) ترتبط بشكل ضعيف مع المعدن المنصهر، مما يؤدي إلى ظهور فراغات تقلل من قوة المادة. أما نتريد الزركونيوم (ZrN) فيتفاعل مع الألمنيوم، فيربط المكونات بقوة ويُشكّل في الوقت نفسه جسيمات صلبة جديدة داخل السبيكة».

وتضيف سوفوروفا أن هذه الجسيمات تجعل مكونات المادة المركبة أكثر صلابة وقوة، وهو أمر مهم بشكل خاص لصناعتي الطيران والطاقة. في المستقبل، ستتيح هذه التقنية لتلك الصناعات استخدام أنظمة الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع القطع، مما يوفر المواد الخام ويُغني عن الآلات الثقيلة والقوالب لإنتاج الأجزاء المعقدة.