В МИСИС создали алюминиевый композит для 3D-печати в атомной и аэрокосмической отрасли

Университет МИСИС, 9 апреля 2026 года

Исследователи НИТУ МИСИС разработали композитный материал нового поколения для 3D-печати, который одновременно обладает прочностью, пластичностью и радиационной стойкостью. 

Алюминиевые сплавы — один из главных материалов в современной промышленности благодаря балансу лёгкости и прочности. Однако в чистом виде они не способны выдержать ни экстремальные механические нагрузки, ни радиационное облучение, поэтому не могут применяться для производства деталей самолётов, спутников, ядерных реакторов. Чтобы улучшить характеристики алюминиевых сплавов, учёные добавляют в их матрицу частицы тугоплавких соединений. Например, карбид вольфрама (WC) используют для повышения твёрдости, термоустойчивости и поглощения радиации. Тем не менее практическое применение подобных композитов в аддитивном производстве сопряжено с рядом технологических трудностей. Нерешённой проблемой остаётся равномерное распределение наночастиц в металлической матрице, из-за чего в процессе 3D-печати под воздействием высоких температур они формируют нежелательные фазы и ухудшают эксплуатационные свойства изделий. Также нанодобавки меняют структуру порошков, из-за чего последние теряют сыпучесть и перестают нормально подаваться в 3D-принтер.

Учёные НИТУ МИСИС разработали двухэтапную технологию, позволяющую преодолеть эти ограничения. Используя метод низкоэнергетического планетарного шарового измельчения, исследователи изготовили порошок алюминиевого композита (силумина) с добавлением наночастиц WC, сохранив сыпучесть и оптимальную плотность материала.

«Материаловедческие решения Университета науки и технологий МИСИС на протяжении многих лет успешно применяются в различных высокотехнологичных отраслях. Коллектив исследователей под руководством молодого талантливого учёного Дмитрия Московских разработал инновационный композит на основе алюминия, сочетающий высокую прочность и пластичность. Новый материал открывает возможности для аддитивного производства деталей сложной геометрии, используемых в аэрокосмической и атомной промышленности», – отметила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

«Мы установили, что оптимальное количество карбида вольфрама в композите — 1% от общей массы. В таком виде прочность материала при растяжении составила около 400 мегапаскалей при удлинении на 4%, что сопоставимо с лучшими аналогами на основе силумина, — рассказал к.т.н. Дмитрий Московских, директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС. — Также на текущем этапе исследования образец проходит испытания облучением высокоэнергетическими частицами — ионами криптона с энергией 147 мегаэлектронвольт при плотности потока 5,6×1015 ион/см2, что соответствует экстремальным условиям длительного облучения. Теоретически добавка карбида вольфрама должна повышать радиационную стойкость композита, что делает его перспективным для применения в атомной отрасли и космическом машиностроении», — добавил учёный.

На втором технологическом этапе исследователи изучили фазовую эволюцию материала при 3D-печати и влияние полученной структуры на эксплуатационные характеристики образцов. С подробными результатами можно ознакомиться в журнале The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (Q1).

«Мы выявили, что в материале образуются новые фазы — метастабильный β-вольфрам и интерметаллид алюминия и вольфрама, которые усиливают сплав своими свойствами, — объяснил к.т.н. Андрей Непапушев, старший научный сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС. — В итоге у нас получилось объединить несколько важных функциональных параметров: малый вес, повышенную прочность и устойчивость к ионизирующему излучению. Такое сочетание в композите, пригодном для аддитивного производства, — это серьёзный шаг вперёд для новых применений в космической и атомной отрасли», — добавил он.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 19-79-30025).


Университет МИСИС — ведущий вуз в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов. Первым в России получил статус «Национальный исследовательский технологический университет». Входит в ТОП-5 лучших вузов страны по версии Round University Rankings и в топ-10 согласно рейтингам Times Higher Education (THE) и Interfax. В составе: 10 институтов, 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом; 48 исследовательских лабораторий и инжиниринговых центров. Основные направления: создание инновационных материалов для микроэлектроники, космоса, ядерной и солнечной энергетики и др.; металлургия; аддитивное производство; горное дело; биоинженерия; ИТ и машинное обучение; квантовые технологии и коммуникации; инжиниринг; промышленный дизайн; технологическое искусство; экономика и инноватика. Университет занимает лидерские позиции в госпрограмме Минобрнауки России «Приоритет-2030» и федеральном проекте «Передовые инженерные школы». Является участником пилотного проекта по совершенствованию системы высшего образования.
 


Сообщения компаний:

Вьетнамская авиакомпания VietJet Air расширяет карту полётов из аэропорта «Казань» рейсами в Дананг
АО "Международный аэропорт "Казань"

«РТ-Техприемка» обсудила перспективы развития промышленной робототехники и беспилотных систем
АО "РТ-Техприемка"

Совет директоров ПАО «Аэрофлот» рекомендовал выплату дивидендов акционерам
ПАО "Аэрофлот"

«АльфаСтрахование»: выплаты пассажирам за отмены и задержки рейсов выросли на 360%
АО "АльфаСтрахование"

ОДК Сервис внедрит 11 новых технологий ремонта авиационных двигателей
АО "ОДК"

В аэровокзале «Южно-Сахалинск» представили Китайско-Российский туристический аналитический центр
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

К 85-летию аэропорта Внуково историки представили архивные материалы, связанные с проектированием, строительством и начальным периодом работы авиапредприятия
АО "Международный аэропорт "Внуково"

Заявление УК "Аэропорты Регионов" об информационной атаке
АО УК "Аэропорты Регионов"

МАИ посетила делегация Шанхайского университета Цзяо Тун и посольства КНР в России
Московский авиационный институт

«Мы не угадаем будущее, но можем увидеть тенденции»: астроном Владимир Сурдин рассказал маёвцам о перспективах в космонавтике
Московский авиационный институт

Развитие спорта через инженерную науку: МАИ и JOGEL подписали меморандум о сотрудничестве
Московский авиационный институт

Студенты МАИ разрабатывают беспилотник «Кукушка» для помощи МЧС
Московский авиационный институт

За ними будущее: лучшие студенческие стартапы презентовали в МАИ
Московский авиационный институт

ОДК вручила награды победителям конкурса «Знаешь? Научи!» в номинации «Двигателестроение»
АО "ОДК"

Блоки питания НПП «Квант» скафандров «Орлан-МКС» обеспечили успешный выход в космос российских космонавтов
АО "Российские космические системы"

Red Wings запустит дополнительные прямые рейсы в Тбилиси из Екатеринбурга
Авиакомпания Red Wings

Авиадвигатель ПД-8 прошел испытания по самым жестким российским требованиям
АО "ОДК"

Система Ростеха повысит точность и безопасность посадки самолетов в аэропорту Сочи
Госкорпорация Ростех

В аэровокзале «Южно-Сахалинск» дали старт ознакомительному маршруту для экспертов туристической отрасли из Китая
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

ПАНОРАМА RMS помогает авиапредприятиям управлять процессами наземного обслуживания рейсов на устройствах с РЕД ОС М
RAMAX Group