Российские ученые представили новый способ создания перспективных материалов для аэрокосмической отрасли и высокотехнологичных производств
Исследователи из Томского политехнического университета совместно с коллегами из Сколтеха и РНИМУ им. Н.И. Пирогова разработали принципиально новый одноэтапный метод получения сверхпрочных керамических покрытий.
В чем суть вопроса?
Речь идет о синтезе так называемых высокоэнтропийных материалов, в состав которых входят четыре и более металла - карбидов и карбонитридов титана, циркония, ниобия и др. Такие соединения известны своей исключительной твердостью и способностью выдерживать колоссальные температуры, но их было крайне сложно получить чистыми и с предсказуемыми свойствами.
Что сделали ученые?
Ученые впервые применили метод плазмодинамического синтеза. Исходные вещества «напыляются» на поверхность струей дуговой плазмы с огромной скоростью.
Это дает революционные преимущества:
Стабильность: покрытие толщиной до 20 мкм получается абсолютно однородным, без примесей, с заданной кубической кристаллической структурой.
Твердость: 32–35 ГПа — это даже выше, чем предсказывали теоретические модели для подобных составов.
Термостойкость: материал сохраняет структуру при нагреве до 700°C, что критически важно для работы в агрессивных средах.
Какие перспективы?
Технология универсальна. В будущем с ее помощью можно будет создавать покрытия с заданными свойствами для конкретных задач:
Защита деталей газовых турбин и авиационных двигателей от износа и коррозии;
Создание новых компонентов для ракетно-космической техники;
Повышение долговечности оборудования, работающего в экстремальных условиях.
