Zen
МОСКВА, 15 окт. Покрытие для защиты изделий из термостойкой керамики от разрушения при пониженных температурах воздействие высоких температур создали ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Китая. По мнению авторов, разработка найдет применение в машиностроении и энергетике. Результаты представлены в журнале Open Ceramics.
Для расширения температурного диапазона эксплуатации узлов и конструкций в машиностроении и энергетике требуются материалы с высокой жаропрочностью. Перспективными в этом отношении считаются сплавы на основе молибдена (сплавы Mo5SiB2 на основе фазы Т2). Однако, как пояснили в МИСиС, они подвержены высокотемпературному окислению, и при температурах выше 1200 °С материал начинает разрушаться.
Распространенным способом повышения стойкости молибденовых сплавов к окислению является нанесение на их поверхность защитных покрытий, содержащих кремний (Si) и бор (B). По мнению специалистов, такие многокомпонентные «пленки» образуют слой боросиликатного стекла, обладающего эффектом самозалечивания при окислении. и трещинах.
Специалисты НИТУ «МИСиС» совместно с китайскими коллегами получили жаростойкое покрытие с повышенным содержанием кремния (Mo30Si60B10). Благодаря методу магнетронного напыления удалось создать защитные «пленки» различной толщины: от 1 мкм до 10 мкм.
«
"Это позволит выбрать оптимальный способ нанесения защитных покрытий для конкретных объектов применения, расширит допустимый уровень термических, коррозионных и эрозионных воздействий при сохранении функциональных свойств элементов конструкций, повысит ресурс и технические характеристики теплонагруженных узлов и конструкций металлургического производства и двигателестроения», — отметил заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директор Научно-образовательного центра Евгений СВС МИСИС-ИСМАН Левашов.<бр />В ходе эксперимента ученые установили, что жаростойкое покрытие за счет повышенного содержания кремния в десятки раз снижает скорость окисления молибденовых сплавов при температурах до 1700 °C.
Кроме того, разработка не только влияет на стойкость сплава к окислению, но и улучшает его механические свойства. Такие покрытия, по словам исследователей, увеличивают твердость на 40 процентов, способность материала противостоять растяжению и сжатию на 18 процентов и усаживаться после снятия растягивающей силы на 25 процентов.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 23–49-00141) и Национального естественнонаучного фонда Китая (проект № 52261135546).