Покриття

ТЕГЕРАН, 31 серпня (MNA) — Дослідники з Університету науки і технологій МІСіС (NUST MISiS) розробили унікальну методику нанесення захисних покриттів на критичні компоненти та частини сучасних технологій.
Вчені з російського університету МІСІС (НУТУ МІСІС) стверджують, що оригінальність їх 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 1,5-кратного покращення стійкості до корозії та високотемпературного окислення порівняно з існуючими рішеннями. Їх результати були опубліковані в International Journal of Ceramics.
«Вперше отримано захисне покриття електрода на основі карбіду хрому та зв’язуючого NiAl (Cr3C2–NiAl) шляхом послідовного впровадження вакуумного електроіскрового легування (ВЕС), імпульсного катодно-дугового напарювання (IPCAE) та магнетронного напилення ( РС). ) виконується на одному об’єкті. Покриття має композиційну мікроструктуру, що дає можливість поєднати корисний ефект усіх трьох підходів», — зазначив Філіп, керівник лабораторії «Природна діагностика структурних перетворень» НЦ «МІСіС-ІСМАН». Освіта Кірюханцева-Корнєєва не вказується.
За його словами, вони спочатку обробили поверхню VESA, щоб перенести матеріал з керамічного електрода Cr3C2-NiAl на підкладку, забезпечивши високу міцність зчеплення між покриттям і підкладкою.
На наступному етапі під час імпульсного катодно-дугового випаровування (PCIA) іони з катода заповнюють дефекти в першому шарі, закриваючи тріщини та утворюючи більш щільний і однорідний шар з високою корозійною стійкістю.
На завершальному етапі потік атомів формується магнетронним розпиленням (МС) для вирівнювання рельєфу поверхні. В результаті утворюється щільний термостійкий верхній шар, який перешкоджає дифузії кисню з агресивного середовища.
«Використовуючи трансмісійну електронну мікроскопію для вивчення структури кожного шару, ми виявили два захисні ефекти: збільшення несучої здатності за рахунок першого шару VESA та усунення дефектів із застосуванням наступних двох шарів. Таким чином, ми отримали тришарове покриття, стійкість якого до корозії і високотемпературного окислення в рідких і газоподібних середовищах в півтора рази вище, ніж у базового покриття. Не буде перебільшенням сказати, що це важливий результат», – сказав Кірюханцев-Корнєєв.
За оцінками вчених, покриття збільшить термін служби та продуктивність найважливіших компонентів двигуна, насосів перекачування палива та інших компонентів, які піддаються як зношенню, так і корозії.
Науково-освітній центр саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу (Центр СВС), який очолює професор Євген Левашов, об’єднує вчених НІТУ «МІСіС» та Інституту структурної макродинаміки і матеріалознавства. А. М. Мержанова РАН (ІСМАН). Найближчим часом дослідницька група планує розширити використання комбінованої методики для вдосконалення жароміцних сплавів титану та нікелю для авіабудування.