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:

В МАИ создали проект шлюзового отсека обитаемой базы на Луне
Московский авиационный институт

Авиакомпания NordStar приглашает на историческую выставку «От первых билетов до базового перевозчика Норильска. История авиакассы на Ленинском проспекте, 22»
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В МАИ рассчитали, как безопасно раскручивать и останавливать несущий винт вертолёта при экстремальном ветре
Московский авиационный институт

Ростех развивает финансовые сервисы для привлечения и поддержки сотрудников
Госкорпорация Ростех

Red Wings запустила чат-бот в мессенджере МАКС
АО "Ред Вингс"

Готовность номер один: технические средства трассового измерительного пункта «Сахалин» испытаны и готовы к работе
АО "Российские космические системы"

Около 1,9 млн пассажиров за полгода: Иркутский аэропорт подвёл итоги работы за первое полугодие 2026 года
АО "Международный аэропорт Иркутск"

В МАИ вручили дипломы выпускникам-иностранцам
Московский авиационный институт

ОДК-СТАР расширяет производственные мощности для выпуска систем автоматического управления двигателей ПД-8 и ПД-14
АО "ОДК"

Международный аэропорт Шереметьево обеспечивает производственную деятельность по обслуживанию пассажирских и грузовых перевозок в плановом режиме
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Авиакомпания NordStar открыла продажу билетов на рейсы осенне-зимнего расписания полетов 2026-2027
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Пять миллионов пассажиров перевёз Аэроэкспресс за полгода
ООО "Аэроэкспресс"

AZUR air увеличивает количество рейсов в Анталью из Екатеринбурга
Авиакомпания AZUR air

Руководитель опытно-конструкторского бюро, создающего передовые авиадвигатели, отмечает 70-летие
АО "ОДК"

Абоненты Т2 совершили более двух тысяч поездок в «Аэроэкспрессе», обменяв минуты и гигабайты на билеты
ООО "Аэроэкспресс"

Флагманский клиентский офис Аэрофлота стал лауреатом престижной международной премии DNA Paris Design Awards
ПАО "Аэрофлот"

Более семи тысяч кур отправили из аэропорта Иркутска на Чукотку
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Загрузка рейсов Red Wings Новосибирск – Батуми достигла 100%
АО "Ред Вингс"

Эмирейтс представляет первый в мире подголовник U-Dream в салонах Экономического класса
Авиакомпания Emirates

Аэропорт Шереметьево увеличил специализированные зоны бесплатной парковки для инвалидов в Терминалах В и С
АО "Международный аэропорт Шереметьево"