Пензенские ученые создали уникальный композиционный материал нового типа с управляемой структурой, который способен найти широкое применение в самых разных отраслях - от строительства до высокотехнологичных производств.

Сегодня стандартом промышленной индустрии остается прокатка. Металлические листы пропускают через мощные валки под огромным давлением и температурой. Однако в зонах высоких ударных нагрузок такой композит может начать расслаиваться, превращая высокотехнологичную деталь в набор бесполезных пластин. Вместо того чтобы сдавливать металлы, команда разработчиков из Пензы предложила использовать сварку взрывом, при которой соединение материалов происходит за счет соударения частей, вызванного взрывом.

По словам одного из создателей проекта, студента ПГУ Антона Акимова, сварка взрывом позволяет соединять материалы и сплавы, которые сложно сваривать другими способами. Такой подход дает возможность получать как заготовки, так и готовые детали сложной формы.

Ученые экспериментально определили оптимальную комбинацию металлов, их количество и толщину слоев для создания материала с наилучшими характеристиками. В Иссинском карьере Пензенской области были изготовлены образцы из сплавов алюминия и титана с разным количеством слоев. Сам процесс сварки занял всего одну микросекунду, после чего полученный материал прошел обязательную термообработку в специальных печах.

Исследования показали, что наиболее эффективным является пятислойный композит, который демонстрирует повышенную прочность и легкость по сравнению с существующими аналогами, а также эффективно поглощает и рассеивает ударную энергию. Во время испытаний материал подтвердил свою способность выдерживать значительные механические нагрузки, что открывает перед ним широкие перспективы: от производства ударопрочных сейфов до создания легких и надежных элементов конструкций, деталей для транспорта и промышленного оборудования, а также строительства объектов, требующих повышенной надежности.

В настоящее время ученые продолжают совершенствовать технологию, прорабатывая возможность увеличения количества слоев и толщины материала для еще большего улучшения его свойств.

Интерес к разработке уже проявили крупные промышленные компании, ведутся переговоры о дальнейшем сотрудничестве.