Ученые Университета МИСИС совместно с китайскими специалистами разработали уникальное защитное покрытие для деталей из ниобиевых сплавов, используемых в энергетическом и химическом секторах промышленности. Полученное покрытие обладает значительно повышенной устойчивостью к износу и высоким температурам. Оно превосходит обычный ниобий без специальной обработки в 25 раз по износостойкости и на несколько порядков по жаростойкости, говорится на сайте учебного заведения.
Высокая стойкость к коррозии и тепловым нагрузкам делает тугоплавкие металлы, включая изделия из ниобия, крайне востребованными в изготовлении сложного промышленного оборудования, используемого в нефтехимии, электронике и металлургии. Тем не менее при эксплуатации в условиях повышенных температур и агрессивных сред подобные материалы подвергаются интенсивному износу и повреждению.
Для решения проблемы быстрого износа ученые предложили инновационный подход — применение метода искрового плазменного спекания. Эта технология предусматривает создание специальных покрытий с уникальными структурами с помощью высокочастотных электрических импульсов постоянного тока. Метод обеспечивает формирование прочных защитных слоев, значительно увеличивающих долговечность и надежность производимых компонентов. Благодаря данному процессу удается существенно повысить эксплуатационные качества продукции, продлевая ее ресурс и предотвращая преждевременный выход из строя дорогостоящего оборудования.
Сырьем послужил порошок, полученный методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Материал представлял собой композицию, состоящую из смеси дисилицида молибдена, полученного из отработанных нагревательных элементов, а также силицидов и боридов циркония, гафния и ниобия.
«На подложках из ниобиевого сплава мы создали покрытие, которое препятствует диффузии атомов кислорода вглубь материала, тем самым защищая от окисления при высоких температурах и дальнейшего разрушения. За счет образования слоистой структуры, состоящей из боросиликатного стекла, оксидов и силикатов циркония и гафния, оно обладает эффектом самозалечивания дефектов», — заключает Евгений Левашов, член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП), директор Научно-учебного центра СВС МИСИС-ИСМАН (НУЦ СВС).
По словам экспертов, разработанный материал окажется полезным в тех областях, где техника подвергается значительным нагрузкам и функционирует в жестких температурных режимах.
Тем временем зарубежные ученые обнаружили в металлах таинственные атомные структуры.
