В Гонконге доцент ИРНИТУ провел исследования, направленные на получение силуминов с использованием аморфного микрокремнезёма

Доцент кафедры металлургии цветных металлов ИРНИТУ Михаил Кузьмин 1 — 15 мая прошел научную стажировку в Городском университете Гонконга (City University of Hong Kong). Он провел исследования, направленные на получение силуминов с использованием аморфного микрокремнезёма.
В Гонконге молодой ученый продолжил исследования, связанные с разработкой технологии низкотемпературного получения алюминиевых сплавов (силуминов) с добавлением аморфного микрокремнезема (полученного из отходов кремниевого производства). Напомним, что силумин — это материал на основе кремния и алюминия. Среди литейных алюминиевых сплавов он является наиболее распространённым, отличается повышенной износостойкостью и легкостью. Данные свойства позволяют широко применять силумин в авиационном производстве, автомобилестроении, оружейном деле. Также из него изготавливают водопроводные смесители и посуду.
По словам Михаила, поездка стала возможна благодаря тому, что два года назад ему присвоили статус преподавателя-исследователя. Это звание предполагает публикацию статей в высокорейтинговых журналах, участие в крупных форумах, стажировках в ведущих мировых научных организациях. К их числу относится Городской университет Гонконга (CityU), обладающий одним из самых высоких рейтингов в азиатских странах. С представителями Физического факультета этого учебного заведения Михаил сотрудничает почти восемь лет. Стажировку курировал профессор Пол К. Чу, являющийся наиболее цитируемым исследователем в университете и возглавляющий перечень высокоцитируемых авторов в области материаловедения по версии Clarivate Analytics.
Новым направлением научной работы иркутянина стало создание заэвтетических силуминов, т.е. сплавов с высоким (от 12 % и выше) содержанием кремния. Существующая классификация подразделяет силумины на доэвтетические (7 %), эвтектические (12 %), что соответствует требованиям ГОСТ 1583–93.
В ходе стажировки Михаил Кузьмин познакомился с разработками гонконгских коллег. Проекты касаются изучения возможности повышения смачиваемости неметаллических наноразмерных частиц алюминиевым расплавом, влияния интенсивного ультразвукового воздействия на степень распределения неметаллических частиц в расплаве и т.д.
Кроме того, он провел совместные изыскания, направленные на изучение технологии получения алюмокремниевых сплавов при помощи механического и магнитогидродинамического перемешивания частиц микрокремнезёма в алюминиевом расплаве. Коллективная работа подразумевала и рассмотрение влияния примесей технического алюминия, пыли кремниевого производства на восстановление кремния из его оксида. Одним из важных аспектов исследования стало литьё полученных сплавов под давлением и одновременным высокоскоростным перемешиванием.
Как подчеркнул Михаил Кузьмин, для экспериментов он использовал приборную базу Городского университета Гонконга и Гонконгского политехнического университета. Лаборатории этих вузов оснащены передовым оборудованием от лучших производителей Индии, Китая и Японии. Так, иркутский ученый применил установку для литья под давлением, индукционную печь с функцией магнитогидродинамического перемешивания расплава HY-ZP25G, рентгеновский фотоэлектронный спектрометр AXIS Nova. Кроме того, сотрудник ИРНИТУ провел опыты на оптическом эмиссионном спектрометре, предназначенном для определения содержание примесей в сплаве на разных стадиях работ.
Эксперименты позволили получить силумины с большим содержанием кремния и обладающие высокими механическими свойствами.
Находясь в поездке, Михаил Кузьмин также встретился с директором Института материаловедения и машиностроения Гонконгского «политеха» (Hong Kong Polytechnic University) Ши Сан Цяном и его коллегами. Сотрудники этого подразделения занимаются проблемами материаловедения, литейного производства цветных и чёрных металлов. Стороны договорились о сотрудничестве в области изучения новых технологий литейного производства. Ученые планируют подать совместные заявки на международные гранты, инициируемые частными и государственными фондами Гонконга, КНР и России.
По итогам стажировки доцент ИРНИТУ намерен опубликовать ряд научных работ, подготовленных с гонконгскими коллегами. Статьи будут посвящены теоретическим и практическим аспектам получения силуминов с использованием аморфного микрокремнезёма. Ожидается, что материалы появятся на страницах высокорейтинговых журналов, индексируемых в Scopus и Web of Science, входящих в первый квартиль (Q1) по Импакт-фактору JCR Science Edition — Journal of Alloys and Compounds, Materials Science and Engineering и Transactions of Nonferrous Metals Society of China .
Как сообщалось ранее, Михаил Кузьмин также является заместителем заведующего базовой кафедрой металлургии легких металлов, которую создали ИРНИТУ, ОАО «РУСАЛ Братский Алюминиевый Завод» и ОАО «СибВАМИ». В 2015 году он успешно защитил кандидатскую диссертацию, посвященную разработке усовершенствованной технологии рафинирования (очистки) алюминия от примесей железа и кремния.