Ученые разработали инновационные пористые материалы из отходов титановых сплавов для авиации и медицины

Исследователи из Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) представили революционную технологию переработки отходов аддитивного производства в высококачественные пористые полуфабрикаты из титановых сплавов. Новый метод не только решает проблему утилизации промышленных отходов, но и открывает путь к созданию легких, прочных и функциональных материалов для авиакосмической отрасли, энергетики и медицины.

Суть технологии

Ученые предложили использовать отсевы нецелевых фракций порошков титановых сплавов марок ВТ1-00 и ВТ6, которые образуются при аддитивном производстве. Эти отходы, ранее считавшиеся непригодными для дальнейшего использования, теперь могут стать основой для пористых материалов. Специальный режим спекания в вакуумных печах позволяет создавать полуфабрикаты с контролируемой пористостью от 32% до 45%, сохраняя при этом необходимую прочность.

Ключевые преимущества

• Экологичность: Решение проблемы промышленных отходов.
• Легкость: Плотность материалов в 1,5–2 раза ниже, чем у обычных титановых сплавов.
• Универсальность: Материалы пригодны для фильтров, теплообменников, медицинских имплантатов и звукоизоляционных панелей.
• Экономия: Использование отходов снижает себестоимость производства.

Практическое применение

На основе разработанной технологии уже созданы прототипы изделий:

• Фильтры и аэраторы для промышленности.
• Трехслойные сэндвич-панели для авиации, сочетающие легкость и высокую прочность.
• Медицинские имплантаты с открытой пористой структурой, способствующей лучшей интеграции с тканями организма.

Перспективы

• Новая технология может найти применение в:
• Авиастроении: для облегчения конструкций без потери прочности.
• Медицине: создание биосовместимых имплантатов.
• Энергетике: производство эффективных теплообменников и катализаторов.

Этот прорыв демонстрирует, как современные технологии позволяют превращать отходы в ценные ресурсы, открывая новые горизонты для промышленности и науки.

Исследование опубликовано в журнале «Труды ВИАМ»

Фото: Freepik

Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.