Pinnoite

TEHERAN, 31. elokuuta (MNA) — Tiede- ja teknologiayliopiston MISiS (NUST MISiS) tutkijat ovat kehittäneet ainutlaatuisen tekniikan suojapinnoitteiden levittämiseksi kriittisiin komponentteihin ja modernin teknologian osiin.
Venäläisen MISIS-yliopiston (NUST MISIS) tutkijat väittävät, että heidän teknologiansa omaperäisyys piilee kolmen eri fysikaalisiin periaatteisiin perustuvan pinnoitusmenetelmän etujen yhdistämisessä yhdessä teknisessä tyhjiösyklissä. Näitä menetelmiä soveltamalla he saivat aikaan monikerroksisia pinnoitteita, joilla on korkea lämmönkestävyys, kulutuskestävyys ja korroosionkestävyys, Sputnik raportoi.
Tutkijoiden mukaan tuloksena olevan pinnoitteen alkuperäinen rakenne paransi korroosionkestävyyttä ja korkean lämpötilan hapettumisen kestävyyttä 1,5-kertaisesti olemassa oleviin ratkaisuihin verrattuna. Heidän tuloksensa julkaistiin International Journal of Ceramics -lehdessä.
”Ensimmäistä kertaa saatiin aikaan kromikarbidiin ja sideaineeseen NiAl (Cr3C2–NiAl) perustuvan elektrodin suojapinnoite toteuttamalla peräkkäin tyhjiösähkökipinäseostusta (VES), pulssitettua katodihöyrystystä (IPCAE) ja magnetronisputterointia (MS). Pinnoitteella on koostumukseltaan ominainen mikrorakenne, joka mahdollistaa kaikkien kolmen lähestymistavan hyödyllisten vaikutusten yhdistämisen”, sanoo Philip, MISiS-ISMAN-tieteellisen keskuksen ”Rakenteellisten muutosten luonnottoman diagnostiikan” laboratorion johtaja. Kiryukhantsev-Korneevin koulutusta ei ole mainittu.
Hänen mukaansa he käsittelivät ensin pinnan VESA:lla siirtääkseen materiaalin Cr3C2-NiAl-keraamisesta elektrodista substraattiin, mikä varmisti pinnoitteen ja substraatin välisen korkean tarttuvuuslujuuden.
Seuraavassa vaiheessa, pulssitetun katodihöyrystyksen (PCIA) aikana, katodin ionit täyttävät ensimmäisen kerroksen viat, lukitsevat halkeamat ja muodostavat tiheämmän ja tasaisemman kerroksen, jolla on korkea korroosionkestävyys.
Viimeisessä vaiheessa atomien virtaus muodostetaan magnetronisputteroinnilla (MS) pinnan topografian tasoittamiseksi. Tämän seurauksena muodostuu tiheä lämmönkestävä pintakerros, joka estää hapen diffuusion aggressiivisesta ympäristöstä.
”Tutkiessamme kunkin kerroksen rakennetta läpäisyelektronimikroskopialla havaitsimme kaksi suojaavaa vaikutusta: ensimmäisen VESA-kerroksen ansiosta kuormituksen kantokyvyn kasvun ja seuraavien kahden kerroksen avulla korjaantuvien vikojen syntymisen. Näin ollen olemme saaneet kolmikerroksisen pinnoitteen, jonka korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan hapettumisen kestävyys nestemäisissä ja kaasumaisissa väliaineissa on puolitoista kertaa suurempi kuin pohjapinnoitteen. Ei olisi liioiteltua sanoa, että tämä on tärkeä tulos”, Kiryukhantsev-Korneev sanoi.
Tutkijat arvioivat, että pinnoite pidentää kriittisten moottorin osien, polttoaineensiirtopumppujen ja muiden kulumiselle ja korroosiolle alttiiden komponenttien käyttöikää ja suorituskykyä.
Professori Jevgeni Levashovin johtama itseään lisäävän korkean lämpötilan synteesin tieteellinen ja koulutuksellinen keskus (SHS-keskus) yhdistää NUST MISiSin ja AM Meržanovin nimeämän Venäjän tiedeakatemian (ISMAN) rakenteellisen makrodynamiikan ja materiaalitieteen instituutin tutkijat. Tutkimusryhmä aikoo lähitulevaisuudessa laajentaa yhdistetyn tekniikan käyttöä titaani-nikkeliseosten lämmönkestävien ominaisuuksien parantamiseksi lentokoneteollisuudessa.