Разработка томских материаловедов открывает путь к созданию сверхпрочных титановых изделий. В основе метода — послойное нанесение борсодержащих пленок и их обработка электронным пучком для формирования упрочняющей наноструктуры.
Томские ученые совершили прорыв в области материаловедения, разработав технологию, которая делает титановые изделия в пять раз более износостойкими. Новый метод позволяет управлять процессом создания сверхпрочного покрытия прямо на поверхности металла с помощью электронного пучка, говорится на сайте Российской академии наук.
Суть технологии заключается в послойном нанесении на титан специальных борсодержащих пленок с их последующей обработкой мощным электронным пучком. Этот процесс запускает синтез наночастиц диборида титана (TiB₂), которые равномерно распределяются в матрице, создавая эффект «бронированной» поверхности.
Существуют два принципиально разных подхода к созданию композитных материалов и покрытий. Первый — ex situ — основан на простом механическом смешивании уже готовых армирующих частиц с матрицей. Второй — in situ — гораздо сложнее технологически: здесь синтез упрочняющих фаз происходит непосредственно внутри самой матрицы под воздействием внешних факторов.
Метод in situ обладает неоспоримыми преимуществами. «В их числе стоит отметить более высокую термодинамическую стабильность и межфазную связь между матрицей и армирующим наполнителем и меньшее количество дефектов, что может значительно улучшить эффект усиления в получаемом композитном покрытии. При этом зачастую при облучении электронным пучком нельзя добиться контролируемого синтеза нужных частиц боридов в титановой матрице. Новизна проделанной работы заключается в том, что такая возможность была продемонстрирована», — говорит Евгений Яковлев, научный сотрудник лаборатории перспективных технологий Томского научного центра СО РАН.
Источник: hi-tech.mail.ru