Алюминиевые сплавы известны своей легкостью и устойчивостью к коррозии, что делает их незаменимым материалом для низкоуглеродной экономики. Сейчас алюминий применяется в производстве многих высокотехнологичных объектов: от легких автомобилей до резервуаров с экологичным водородом. Главная проблема таких сплавов — их склонность к водородному охрупчиванию (разрушению при контакте с водородом). Ранее попытки повысить устойчивость алюминия приводили к снижению прочности материала, что тормозило его применение в атомно-водородной энергетике.
Ученые из немецкого Института Макса Планка совместно с коллегами из Китая и Японии нашли решение этой проблемы. Их инновационный рецепт создания алюминиевого сплава позволяет одновременно достичь и высокой прочности, и устойчивости к воздействию водорода. Ключ к успеху — двухэтапная термообработка алюминиево-магниевого сплава с добавлением в него скандия и магния. С помощью этой технологии создаются наночастицы Al3Sc, которые равномерно распределяются по металлу: оболочка эффективно захватывает водород и повышает сопротивление коррозии, а ядро усиливает прочность материала.
Тестирование сплава показало впечатляющие результаты: прочность выросла на 40%, а устойчивость к водородному охрупчиванию увеличилась в пять раз по сравнению с обычными сплавами. Новый материал также показал рекордную гибкость при испытаниях с водородом.
«Наша стратегия позволяет решить традиционную дилемму: теперь нет необходимости выбирать между прочностью и устойчивостью к водороду — новый сплав сочетает оба свойства», — отметил профессор Батист Гольт, один из авторов разработки.
Инновационный метод проверен на различных сплавах и готов к масштабированию. Это открывает путь к созданию нового поколения материалов для «зеленой» экономики.
Ранее мы рассказывали о полимерах, которые помогут создавать гибкие стекло и керамику.
