Покриття

ТЕГЕРАН, 31 серпня (MNA) — Дослідники з Університету науки і технологій MISiS (NUST MISiS) розробили унікальну техніку нанесення захисних покриттів на критично важливі компоненти та деталі сучасної техніки.
Вчені з російського університету МІСІС (НТУ МІСІС) стверджують, що оригінальність їхньої технології полягає в поєднанні переваг трьох методів осадження, заснованих на різних фізичних принципах, в одному технічному вакуумному циклі. Застосовуючи ці методи, вони отримали багатошарові покриття з високою термостійкістю, зносостійкістю та корозійною стійкістю, повідомляє Sputnik.
За словами дослідників, оригінальна структура отриманого покриття призвела до покращення корозійної стійкості та високотемпературного окислення в 1,5 раза порівняно з існуючими рішеннями. Їхні результати були опубліковані в Міжнародному журналі кераміки.
«Вперше на одному об’єкті отримано захисне покриття електрода на основі карбіду хрому та сполучної речовини NiAl (Cr3C2–NiAl). Покриття має композиційну мікроструктуру, що дозволяє поєднати корисні ефекти всіх трьох підходів», – сказав Філіп, керівник лабораторії «Неприродна діагностика структурних перетворень» у Науковому центрі МІСіС-ІСМАН. Освіта Кірюханцева-Корнєєва не вказана.
За його словами, спочатку вони обробили поверхню за допомогою VESA, щоб перенести матеріал з керамічного електрода Cr3C2-NiAl на підкладку, забезпечивши високу міцність адгезії між покриттям та підкладкою.
На наступному етапі, під час імпульсного катодно-дугового випаровування (ІДВ), іони з катода заповнюють дефекти в першому шарі, фіксуючи тріщини та утворюючи щільніший і однорідніший шар з високою корозійною стійкістю.
На заключному етапі потік атомів формується за допомогою магнетронного розпилення (МС) для вирівнювання рельєфу поверхні. В результаті утворюється щільний термостійкий верхній шар, який запобігає дифузії кисню з агресивного середовища.
«Використовуючи просвічувальну електронну мікроскопію для вивчення структури кожного шару, ми виявили два захисні ефекти: збільшення несучої здатності завдяки першому шару VESA та відновлення дефектів при нанесенні наступних двох шарів. Таким чином, ми отримали тришарове покриття, стійкість якого до корозії та високотемпературного окислення в рідких та газоподібних середовищах у півтора рази вища, ніж у базового покриття. Не буде перебільшенням сказати, що це важливий результат», – сказав Кірюханцев-Корнєєв.
Вчені підрахували, що покриття збільшить термін служби та продуктивність критично важливих компонентів двигуна, паливних насосів та інших компонентів, схильних до зносу та корозії.
Науково-освітній центр самопоширеного високотемпературного синтезу (Центр СВС), який очолює професор Євген Левашов, об'єднує вчених з НІТУ МІСіС та Інституту структурної макродинаміки та матеріалознавства ім. А. М. Мержанова Російської академії наук (ІСМАН). Найближчим часом дослідницька група планує розширити використання комбінованої методики для вдосконалення жароміцних сплавів титану та нікелю для авіаційної промисловості.