Исследователи университета разработали технологию получения порошков высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) с использованием высокоэнергетического шарового помола. Новый подход позволяет объединить синтез сплава и формирование частиц оптимальной морфологии в едином цикле, исключая дорогостоящие стадии распыления или плазменной обработки. Это существенно снижает себестоимость материала без потери его технологических характеристик.
Качество аддитивного производства напрямую зависит от формы порошковых частиц. Наиболее предпочтительны сферические и квазисферические гранулы — они обеспечивают равномерную укладку слоёв, высокую плотность засыпки и стабильность печатного процесса. Предложенный учёными МИСИС метод позволяет получать именно такие частицы, что подтверждено экспериментально.
Как отметил директор научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» д.ф.-м.н. Дмитрий Штанский, полученный порошок на основе Al–Fe–Ni–Cu–Cr–Ti отличается высокой текучестью и однородной наноструктурой. Это критически важно для аддитивных технологий, поскольку обеспечивает однослойное формирование и улучшенные механические свойства готовых изделий.
Около 80 % частиц имеют размер от 5 до 45 мкм — оптимальный диапазон для большинства 3D-принтеров, работающих с металлом. При этом каждая частица внутренне состоит из нанокристаллитов размером 5–30 нм, что дополнительно повышает прочность напечатанных деталей. Результаты опубликованы в журнале Powder Technology (Q1).
Инженер проекта к.т.н. Магжан Кутжанов добавил, что методика успешно апробирована на ряде других высокоэнтропийных систем — во всех случаях получены преимущественно сферические или квазисферические порошки, что говорит об универсальности подхода.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (грант FSME-2023-0004). Разработка открывает перспективы для более доступного производства порошковых материалов для авиации, энергетики и машиностроения.
Источник : пресс-служба НИТУ МИСИС
