Beschichtung

TEHERAN, 31. August (MNA) – Forscher der University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS) haben eine einzigartige Technik zum Auftragen von Schutzbeschichtungen auf kritische Komponenten und Teile moderner Technologie entwickelt.
Wissenschaftler der russischen Universität MISIS (NUST MISIS) behaupten, die Originalität ihrer Technologie liege in der Kombination der Vorteile dreier auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhender Beschichtungsmethoden in einem technischen Vakuumzyklus. Durch die Anwendung dieser Methoden erzielten sie mehrschichtige Beschichtungen mit hoher Hitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, berichtet Sputnik.
Den Forschern zufolge führte die ursprüngliche Struktur der resultierenden Beschichtung zu einer 1,5-fachen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturoxidation im Vergleich zu bestehenden Lösungen. Ihre Ergebnisse wurden im International Journal of Ceramics veröffentlicht.
„Erstmals wurde eine Schutzbeschichtung einer Elektrode auf Basis von Chromkarbid und dem Bindemittel NiAl (Cr3C2–NiAl) durch die sukzessive Anwendung von Vakuum-Elektrofunkenlegierung (VES), gepulster Kathodenbogenverdampfung (IPCAE) und Magnetronsputtern (MS) auf einem Objekt erhalten. Die Beschichtung weist eine kompositorische Mikrostruktur auf, die es ermöglicht, die vorteilhaften Effekte aller drei Ansätze zu kombinieren“, sagte Philip, Leiter des Labors „Innatürliche Diagnostik struktureller Transformationen“ am MISiS-ISMAN-Wissenschaftszentrum. Die Ausbildung von Kiryukhantsev-Korneev wird nicht angegeben.
Ihm zufolge behandelten sie die Oberfläche zunächst mit VESA, um das Material von der Cr3C2-NiAl-Keramikelektrode auf das Substrat zu übertragen und so eine hohe Haftfestigkeit zwischen der Beschichtung und dem Substrat sicherzustellen.
Im nächsten Schritt, der gepulsten Kathodenbogenverdampfung (PCIA), füllen Ionen aus der Kathode Defekte in der ersten Schicht, versiegeln Risse und bilden eine dichtere und gleichmäßigere Schicht mit hoher Korrosionsbeständigkeit.
Im letzten Schritt wird durch Magnetronsputtern (MS) ein Atomfluss erzeugt, der die Oberflächentopographie nivelliert. Dadurch entsteht eine dichte, hitzebeständige Deckschicht, die die Diffusion von Sauerstoff aus einer aggressiven Umgebung verhindert.
„Mithilfe der Transmissionselektronenmikroskopie haben wir die Struktur jeder Schicht untersucht und zwei Schutzeffekte festgestellt: eine Erhöhung der Tragfähigkeit durch die erste VESA-Schicht und die Reparatur von Defekten durch das Auftragen der nächsten beiden Schichten. So haben wir eine dreischichtige Beschichtung erhalten, deren Beständigkeit gegen Korrosion und Hochtemperaturoxidation in flüssigen und gasförmigen Medien eineinhalbmal höher ist als die der Grundbeschichtung. Es wäre nicht übertrieben zu sagen, dass dies ein wichtiges Ergebnis ist“, sagte Kiryukhantsev-Korneev.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Beschichtung die Lebensdauer und Leistung kritischer Motorkomponenten, Kraftstoffförderpumpen und anderer Komponenten, die sowohl Verschleiß als auch Korrosion unterliegen, erhöhen wird.
Das Wissenschafts- und Bildungszentrum für selbstverbreitende Hochtemperatursynthese (SHS-Zentrum) unter der Leitung von Professor Evgeny Levashov vereint Wissenschaftler der NUST MISiS und des Instituts für Strukturmakrodynamik und Materialwissenschaften der Russischen Akademie der Wissenschaften (ISMAN). In naher Zukunft plant das Forschungsteam, den Einsatz der kombinierten Technik auszuweiten, um hitzebeständige Titan-Nickel-Legierungen für die Flugzeugindustrie zu verbessern.