В Казани и Томске научились управлять прочностью сплава через пористость
ТАСС, 3 января. Специалисты Казанского федерального и Томского государственного университетов научились управлять прочностью металлического сплава. Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, суть новой технологии в том, что детали из сплавов выполняются пористыми, и ученые меняют степень этой пористости в зависимости от своей задачи.
"Пористость представляет собой в некотором роде уникальный инструмент, с помощью которого можно в определенных рамках управлять общими упруго-пластичными свойствами материала. Так, например, с помощью внесения пористости можно очень аккуратно понижать прочность металлического сплава - получать образец, обладающий меньшей прочностью по сравнению с монолитным аналогом", - приводятся в сообщении слова заведующего кафедрой вычислительной физики Института физики КФУ профессора Анатолия Мокшина.
Некоторое снижение прочности сплава иногда требуется в хирургии и эндопротезировании. "Если имплант недостаточно прочен, он быстро разрушится, а если прочность импланта будет выше, чем у биологической ткани, то он будет вызывать деградацию и разрушение ткани, в которую он внедрен и с которой контактирует", - пояснил Мокшин.
Для опытов разработчики взяли прежде всего металлический сплав никелида титана, в котором оба металла, никель и титан, содержатся в одинаковых пропорциях. Этот материал обладает уникальными свойствами, такими как эффект памяти: изготовленная из него деталь способна полностью восстанавливать при определенной температуре свою изначальную форму. Кроме того, сплав никелида титана биосовместим, он не отторгается организмом.
Как сообщил профессор Мокшин, сотрудники кафедры вывели общее уравнение, с помощью которого можно заранее определять прочностные характеристики сплава в зависимости от того, как в нем реализуется пористость. Экспериментально-тестовая часть работ выполнена специалистами из Томского госуниверситета, которые имеют большой опыт работы с никелидом титана. Исследование велось при поддержке гранта Российского научного фонда и программы "Приоритет-2030".