В Корее разрабатывают новый материал для космических аппаратов с помощью 3D-печати

Исследователи из Корейского института материаловедения (KIMS) совместно с Национальным университетом Кёнсан и POSTECH разработали высокопроизводительный металлический сплав для экстремальных условий, используя 3D-печать. Этот сплав выдерживает температуры до -196°C, что делает его перспективным материалом для исследований космоса и других экстремальных условий.

Новый сплав базируется на материале CoCrFeMnNi с добавлением небольшого количества углерода. Это сочетание повышает свойства сплава при экстремально низких температурах, делая его прочнее и более гибким по сравнению с аналогичными материалами. Его создание осуществляют методом 3D-печати — лазерной порошковой спеканием (LPBF). Техника заключается в использовании лазера для плавления и слияния слоёв металлического порошка. Результатом точного контроля содержания углерода стали крошечные, равномерно распределённые нанокарбиды внутри сплава, повышающие его прочность.

Источник: KIMS

Испытания нового сплава дали впечатляющие результаты: прочность и гибкость повысились на 140% по сравнению с обычными материалами без углерода. Его способность растягиваться в два раза больше при криогенных температурах (77 К), чем при комнатной (298 К). Это делает его идеальным для использования в космосе, где материалы должны выдерживать экстремальные холода без разрушения.

Прочность сплава при низких температурах служит ориентиром для проектирования будущих сплавов с использованием 3D-печати. Его способность выдерживать большие нагрузки и криогенные условия позволяет создавать более прочные, долговечные детали для космических аппаратов: инжекторы ракетного топлива и сопла турбин, работающие в интенсивных условиях. Этот сплав преодолевает типичную слабость многих металлов, изготовленных с помощью 3D-печати, которые часто недостаточно прочны при низких температурах.

Руководитель проекта доктор Пак отметил, что этот прорыв в создании сплавов позволит изготавливать более прочные и долговечные детали для космических кораблей, тем самым расширив возможности исследования космоса.