Новый титановый сплав МАИ: легче, прочнее, лучше поглощает удары

Учёные Московского авиационного института (МАИ) создали инновационный титановый сплав, обладающий уникальными градиентными свойствами благодаря новому методу обработки. Этот монолитный материал сочетает в себе высокую прочность и твёрдость с одной стороны (для встречи удара) и повышенную вязкость с другой (для предотвращения распространения трещин). При этом он значительно легче и превосходит по стойкости к высокоскоростным ударам традиционные многослойные аналоги.

Ключ к этой технологии – обратимое легирование водородом. Водород точечно проникает в заготовку с одной стороны, а затем полностью удаляется в вакууме. Варьируя температуру и время воздействия, исследователи точно контролируют глубину проникновения, формируя необходимую неоднородную структуру. В результате получается цельный материал, который эффективно заменяет многослойные "сэндвич"-конструкции (например, из керамики, стали и полимеров), полностью исключая риск их расслоения.

Новый сплав обещает надёжную защиту для транспортных средств — автомобилей, самолётов и кораблей, не утяжеляя их и сохраняя управляемость и грузоподъёмность. Первые опытные образцы уже успешно прошли испытания, и в ближайших планах стоит снижение стоимости производственного процесса. Разработка получила поддержку гранта Российского научного фонда (РНФ) и рассматривается как важный шаг к созданию более лёгких и надёжных систем защиты в транспорте.

Как пояснила Ольга Гвоздева, доцент образовательного центра МАИ "Новые материалы и производственные технологии", такая структура обеспечивает материалу повышенную динамическую стойкость. "Лицевая сторона материала приобретает повышенную прочность и твёрдость — именно она принимает на себя удар. Обратная сторона, напротив, характеризуется низкой прочностью и твёрдостью, что эффективно препятствует быстрому росту образующихся трещин. Таким образом, монолитный материал демонстрирует комплекс свойств, традиционно присущих только многослойным конструкциям из разных материалов," — добавила она.