Ученые повысили прочность материалов с помощью лазерного "залечивания"

Ученые из Университета МИСИС, совместно с китайскими коллегами, разработали новый метод лазерной обработки, который позволит значительно увеличить прочность материалов, используемых в авиакосмической, атомной и медицинской промышленности.

Этот метод был описан в опубликованной статье в журнале Nanomaterials.

Китай и Россия активно сотрудничают в области разработки новых материалов и технологий обработки поверхностей. Новый метод, предложенный учеными, основан на физическом механизме лазерного термомеханического "залечивания" нанопор и нанотрещин. Это открывает новые перспективы для создания более прочных и надежных материалов.

Повышение прочности материалов играет ключевую роль в различных отраслях промышленности, где требуется высокая надежность и долговечность изделий. Новый метод лазерной обработки может стать прорывом в области инженерных технологий и способствовать развитию новых технологий производства.

Для проведения обработки материалов с использованием коротких лазерных импульсов длительностью около 20 наносекунд и энергией 15–20 миллиджоулей формируется высокотемпературное газопламенное облако. Это облако оказывает воздействие на поверхностные слои образца, приводя к его разогреву и увеличению пластичности. В результате такого воздействия в области лазерного воздействия возникает ударная волна, которая способствует перемещению нагретого материала в объем поры и последующему "залечиванию".

Главное преимущество нового метода заключается в его избирательности, поскольку он способен воздействовать исключительно на дефектные области материала, не затрагивая при этом "здоровые" участки. Авторы исследования отмечают, что такой подход позволяет эффективно устранять дефекты и улучшать качество обработки материалов без негативного воздействия на их целостность и структуру. Важно также отметить, что использование лазерных импульсов позволяет достичь высокой точности и контроля в процессе обработки, что является ключевым фактором при работе с тонкими и сложными материалами.

Новый метод, представленный доцентом кафедры физики Университета МИСИС Иваном Сафроновым, не только повышает твердость и вязкость материала, но и делает его менее хрупким. Этот подход открывает перед индустрией новые перспективы в создании более прочных и надежных материалов, способных выдерживать различные виды воздействий.

Особенно востребованный в авиакосмической отрасли, атомной промышленности и медицинской физике, новый метод представляет собой значительный шаг вперед в разработке материалов будущего. Его применение обещает улучшить эффективность и безопасность технологий в различных областях промышленности.

Китай, занимающий лидирующие позиции в области наукоемких технологий, сможет внедрить эту новую разработку для укрепления своих позиций на мировом рынке. Создатели метода уверены, что он сыграет важную роль в современном высокотехнологическом производстве и способствует развитию дружественных отношений между странами.

В современном мире сотрудничество между российскими и китайскими учеными становится все более значимым и результативным. Эксперт Сафронов отмечает, что совместные исследования и разработки в передовых областях приобретают все большую популярность и приносят плоды.

Один из примеров такого успешного сотрудничества - исследование, проведенное сотрудниками кафедры физики Университета науки и технологий МИСИС в партнерстве с учеными из China University of Mining and Technology. В рамках этого исследования ученые из разных стран объединили свои усилия для достижения общей цели.

Сотрудничество между российскими и китайскими коллективами ученых позволяет обмениваться знаниями, опытом и ресурсами, что способствует развитию науки и технологий в обеих странах.

Источник и фото - ria.ru