Российские ученые создали революционный метод производства композитов для атомной энергетики с помощью лазера

Новые горизонты прочности для высоких технологий

Российские ученые разработали новый способ создания легких, но очень прочных композитных материалов. Эти материалы предназначены для использования в атомной промышленности и других передовых технологиях. Суть метода заключается в выборочном лазерном плавлении, когда в сплав добавляют очень мелкие частицы нитрида циркония. Такой подход позволяет производить сложные по форме детали без использования дорогостоящего и сложного оборудования. Информацию об этом передает издание ТАСС Наука со ссылкой на пресс-службу НИТУ МИСИС.

Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова подчеркнула, насколько важны эти разработки для экономики страны.

"Одна из наших задач - обеспечить материалами и сквозными технологиями промышленного производства ключевые отрасли экономики, необходимые для достижения технологического суверенитета страны. Новая методика получения алюмоматричных композитов в перспективе может использоваться в атомной энергетике, теплоэнергетике и машиностроении для создания прочных деталей, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред", - пояснила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Этот метод стал результатом совместной работы специалистов НИТУ МИСИС и их коллег из Института металлургии и материаловедения РАН. Целью исследования было определить, как различные керамические добавки влияют на свойства алюмоматричных композитов. Эти конструкционные материалы широко применяются в атомной и аэрокосмической отраслях.

Ученых особенно интересовало, как частицы добавок, придающие композитам дополнительную прочность, взаимодействуют с расплавленным металлом в процессе производства. Они выяснили, что чем активнее металл соединяется с поверхностью керамических частиц, тем равномернее эти частицы распределяются в композите. Это уменьшает риск образования больших скоплений и улучшает механические свойства материала.

Научный сотрудник НИТУ МИСИС Вероника Суворова рассказала подробности исследования о разных видах керамических добавок.

"Мы выяснили, что не все керамические добавки одинаково полезны. Например, частицы нитрида алюминия плохо соединяются с расплавленным металлом, возникают пустоты, снижающие прочность материала. Нитрид циркония, наоборот, вступает в реакцию с алюминием. Она имеет двойной эффект: не только прочно связывает компоненты между собой, но и приводит к образованию новых твердых частиц внутри сплава", - пояснила научный сотрудник НИТУ МИСИС Вероника Суворова.

По словам Суворовой, благодаря этим новым частицам детали из такого композита становятся еще более твердыми и прочными, что крайне важно для авиационной и энергетической сфер. Ожидается, что в будущем эта технология позволит применять системы трехмерной печати для изготовления деталей в упомянутых отраслях. Это даст производителям возможность значительно экономить сырье и создавать сложные изделия без использования громоздкого оборудования и специальных пресс-форм.

Как сообщалось ранее, в конце августа 2025 года на XII Международном форуме технологического развития Технопром-2025 в Новосибирске инженеры Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана представили новые полимерные композиционные материалы. Руководитель Центра компетенций НТИ Евгений Александров сообщил, что эти разработки способны повысить устойчивость беспилотных летательных аппаратов к ударным нагрузкам на 20% и более. Использование термопластичных связующих обеспечивает быстрое формирование прочных корпусов для дронов и радиолокационных систем, что критически важно для их активной эксплуатации.