Powłoka

TEHERAN, 31 sierpnia (MNA) — Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii MISiS (NUST MISiS) opracowali unikalną technikę nakładania powłok ochronnych na krytyczne komponenty i części nowoczesnych technologii.
Naukowcy z rosyjskiego Uniwersytetu MISIS (NUST MISIS) twierdzą, że oryginalność ich technologii polega na połączeniu zalet trzech metod osadzania, opartych na różnych zasadach fizycznych, w jednym technicznym cyklu próżniowym. Dzięki zastosowaniu tych metod uzyskali wielowarstwowe powłoki o wysokiej odporności termicznej, odporności na zużycie i odporności na korozję, donosi Sputnik.
Według naukowców, oryginalna struktura powstałej powłoki zapewniła 1,5-krotną poprawę odporności na korozję i utlenianie w wysokiej temperaturze w porównaniu z istniejącymi rozwiązaniami. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie International Journal of Ceramics.
„Po raz pierwszy uzyskano powłokę ochronną elektrody na bazie węglika chromu i spoiwa NiAl (Cr3C2–NiAl) poprzez kolejne zastosowanie procesów stopowania elektroiskrowego w próżni (VES), naparowywania impulsowego łukiem katodowym (IPCAE) i rozpylania magnetronowego (MS) na jednym obiekcie. Powłoka ma mikrostrukturę kompozycyjną, która umożliwia połączenie korzystnych efektów wszystkich trzech podejść” – powiedział Philip, kierownik Laboratorium „Nienaturalnej Diagnostyki Przemian Strukturalnych” w Centrum Naukowym MISiS-ISMAN. Edukacja Kirjukhantseva-Korneeva nie jest wskazana.
Według niego, najpierw potraktowali powierzchnię materiałem VESA, aby przenieść materiał z ceramicznej elektrody Cr3C2-NiAl na podłoże, co zapewniło wysoką przyczepność powłoki do podłoża.
Na kolejnym etapie, podczas naparowywania łukiem katodowym (PCIA), jony z katody wypełniają defekty w pierwszej warstwie, zamykając pęknięcia i tworząc gęstszą i bardziej jednolitą warstwę o wysokiej odporności na korozję.
W końcowym etapie strumień atomów formowany jest metodą rozpylania magnetronowego (MS), co pozwala na wyrównanie topografii powierzchni. W rezultacie powstaje gęsta, odporna na ciepło warstwa wierzchnia, która zapobiega dyfuzji tlenu z agresywnego środowiska.
„Badając strukturę każdej warstwy za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej, odkryliśmy dwa efekty ochronne: wzrost nośności dzięki pierwszej warstwie VESA oraz naprawę defektów dzięki zastosowaniu kolejnych dwóch warstw. W ten sposób uzyskaliśmy powłokę trójwarstwową, której odporność na korozję i utlenianie w wysokiej temperaturze w środowiskach ciekłych i gazowych jest półtora raza wyższa niż powłoki bazowej. Nie byłoby przesadą stwierdzenie, że jest to ważny wynik” – powiedział Kirjukhantsev-Korneev.
Naukowcy szacują, że powłoka zwiększy żywotność i wydajność najważniejszych podzespołów silnika, pomp paliwowych i innych elementów narażonych na zużycie i korozję.
Centrum Naukowo-Edukacyjne Samorozprzestrzeniającej się Syntezy Wysokotemperaturowej (SHS Center), kierowane przez profesora Jewgienija Lewaszowa, zrzesza naukowców z NUST MISiS oraz Instytutu Makrodynamiki Strukturalnej i Materiałoznawstwa im. AM Mierżanowa Rosyjskiej Akademii Nauk (ISMAN). W najbliższej przyszłości zespół badawczy planuje rozszerzyć zastosowanie tej łączonej techniki w celu ulepszenia żaroodpornych stopów tytanu i niklu dla przemysłu lotniczego.