鋁和航空和汽車行業(yè)最有前途的材料之一。為了分別生產(chǎn)更輕和更快的飛機和車輛，需要越來越多的輕質(zhì)材料。更具體地說，鋁基復(fù)合材料最有潛力。俄羅斯國家科技大學(xué)的研究團(tuán)隊已經(jīng)找到了一種簡單有效的方法來加強基于它的復(fù)合材料。在鋁熔體中加入鎳和鑭后，他們能夠創(chuàng)造出一種結(jié)合了復(fù)合材料和標(biāo)準(zhǔn)合金優(yōu)點的材料 - 柔韌性，強度和輕盈性。

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該研究團(tuán)隊“基于有色金屬的合金的相變和開發(fā)”為飛機和汽車工業(yè)創(chuàng)造了一種新的耐用鋁 - 鎳 - 鑭復(fù)合材料。將合金元素添加到鋁熔體中，與鋁形成化學(xué)化合物，其在合金凝固的過程中提供強的增強框架。研究團(tuán)隊在Nikolai Belov教授的領(lǐng)導(dǎo)下，多年來一直參與鋁基復(fù)合材料的開發(fā)。Al-Ni-La復(fù)合材料是關(guān)于產(chǎn)生天然鋁基復(fù)合材料的這種工作之一，所述天然鋁基復(fù)合材料含有超過15％（體積）的增強顆粒。新開發(fā)的特點是具有超細(xì)結(jié)構(gòu)的新興化合物的高增強能力 - 增強元素的直徑不超過幾十納米。

今天，鋁的增強主要是在納米粉末的幫助下發(fā)生的，但這是一個極其昂貴和費力的過程，并且結(jié)果并不總是證明所花費的資源是合理的。例如，隨著強度的增加僅為5-20％，相反，諸如可塑性的指標(biāo)可以減少幾十個百分點甚至幾個百分點。另外，顆粒本身太大——從100納米到1-2微米，并且它們的體積數(shù)量很小。

他們發(fā)展解決了“粉末”復(fù)合材料的不均勻增強和低強度的問題。當(dāng)熔化時，基于Al-Ni-La系統(tǒng)的材料結(jié)晶后增強顆粒的尺寸在橫截面上不超過30-70納米。由于自然結(jié)晶，顆粒均勻分布，形成增強框架，復(fù)合材料比“粉末”對應(yīng)物更耐用和更靈活。

“擬議的復(fù)合材料已經(jīng)在許多方面繞過類似物，包括外國的類似物。然而，我們不會滿足于現(xiàn)狀，未來我們計劃繼續(xù)致力于開發(fā)更先進(jìn)，更復(fù)雜（3,4相和更多相）和更便宜的復(fù)合材料，其生產(chǎn)周期將包括使用技術(shù)純度的鋁和更便宜的合金成分”  

該團(tuán)隊成員表示，所提出的材料主要用于飛機和機械工程領(lǐng)域，用于設(shè)計現(xiàn)代機器人，包括無人機，其中無人機質(zhì)量的減少至關(guān)重要。由于結(jié)構(gòu)形成的特殊性，所提出的材料可用于使用3D打印制造復(fù)雜零件。此外，從經(jīng)濟(jì)角度來看，新發(fā)展可能具有戰(zhàn)略重要性。目前，俄羅斯鋁業(yè)的主要利潤份額是出口原鋁。通過擴大國內(nèi)外鋁消費市場，創(chuàng)造增加附加值的新高科技發(fā)展將增加利潤。

該研究是在俄羅斯科學(xué)基金會第18-79-00345號  “創(chuàng)建用于設(shè)計具有高比例的Al（Ti，Ca，Ni，Ce（La），Zr）鋁化物的新納米結(jié)構(gòu)金屬基質(zhì)鋁基復(fù)合材料的科學(xué)原理的框架內(nèi)進(jìn)行的”。