Wetenschappers van de South Ural State University hebben een nieuwe methode ontwikkeld om poedermetaalcomposieten te maken. De methode kan afval verminderen en de kwaliteit van elektrische producten verbeteren en, als resultaat, verhoging van de economische efficiëntie van de productie met 30%. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Metallurg .

Het mengen is een van de belangrijkste fasen bij de productie van metaalpoeders. De wetenschappers introduceerden een nieuw ontwerp voor een mengmachine die composietpoeder maakt op basis van grafoplastsamenstellingen en cokespek. De nieuwe machine en de bijbehorende werkwijze produceren een hoogwaardige blend en verhogen de materiaalbenutting tot 98%. De nieuwe methode verbetert de kwaliteit van afgewerkte grondstoffen voor het daaropvolgende persproces en kan afval op het gebied van kernenergie verminderen, de luchtvaart- en ruimtevaartindustrie, metallurgie en elektrisch vervoer. De studie werd uitgevoerd in het International Laboratory of Mechanics, laserprocessen, en digitale productietechnologieën van SUSU.

Experts hebben een aantal poedermengtechnieken voorgesteld om materialen met meerdere componenten te verkrijgen. Producten gemaakt van dergelijke materialen zijn van hoge kwaliteit vanwege de meest uniforme verdeling van eigenschappen over het product, zoals sterkte en dichtheid.

"De verkregen resultaten zijn uniek en kunnen worden gebruikt in andere technologische bewerkingen en apparatuur die verband houden met de productieprocessen van producten uit samengestelde poedermaterialen, " zegt professor Marina Samodurova van de afdeling Metaalvormen.

In de huidige studie, de wetenschappers onderzochten de technologie van het mengen van de componenten van poedermengsels grondiger dan in eerdere studies. Het proces van het maken van composities door te mengen omvat de adsorptie, hechting, en dompelbevochtiging van de oppervlakken van koolstofpoeders met een vloeibaar bindmiddel.

Het team van wetenschappers is van mening dat bedrijven die betrokken zijn bij de productie van mengmachines mogelijk geïnteresseerd zijn in deze ontwikkelingen, omdat ze de efficiëntie van de apparatuur verhogen door minder afval bij het mengen, de kwaliteit van het afgewerkte mengsel verbeteren en het ontwerp van mengmachines vereenvoudigen.

In de toekomst, wetenschappers zijn van plan om poedermengsels met hoge entropie te maken. Dit is een nieuwe richting in de wetenschap. Componenten kunnen totaal verschillend zijn in hun fysieke en mechanische eigenschappen, met verschillende dichtheidsindices en deeltjesgrootteverdeling.

Volgens experts, zeer entropische mengsels kunnen nuttig zijn in poedermetallurgie en additieve productie, waar producten worden gemaakt met behulp van 3D-printtechnologie.