30 Августа 2019
МОСКВА, 30 августа —. Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) усовершенствовали процесс легирования, что позволяет не только повысить прочность материалов, но и привнести им качественно новые характеристики. Результаты исследования опубликованы в Surface and Coatings Technology.
Легирование — улучшение свойств металла за счет примесей, это востребовано в сверхтехнологичных производствах, науке и электроэнергетике.
По словам ученых ТПУ, сегодня традиционные методы легирования исчерпали свой технологический потенциал. Для слепливания материалов с улучшенными свойствами все чаще прибегают к воздействию на металл пучками заряженных частиц, потоками плазмы и лазерным излучением.
Ионная имплантация (ионное легирование) — один из таких методов, который позволяет изменять элементный состав, микроструктуру и форму поверхностных слоев, определяющих этакие свойства материалов, как прочность, коррозионная стойкость и еще одни. Фото : Пресс-служба ТПУЛаборатория Томского политехнического университета (ТПУ) Фото : Пресс-служба ТПУЛаборатория Томского политехнического университета (ТПУ)
Томские ученые разработали новый способ ионной имплантации, кардинально расширяющий возможности использования этого метода в промышленности. Так, по словам руководителя исследований, заведующего лабораторией высокоинтенсивной ионной имплантации ТПУ Александра Рябчикова, в экспериментальных условиях пошло повысить износостойкость нержавеющей стали более чем в сто раз.
Кроме того, с помощью этой методы можно создавать детали и детища с заданными специфическими свойствами поверхности. К примеру, при ионном легировании циркония титаном созревает барьерный слой, препятствующий попаданию водорода, что может существовать применено для увеличения срока и повышения безопасности эксплуатации ядерных топливных элементов.
Применение ионной имплантации в производственных масштабах сдерживается малой толщиной организовываемых ионно-легированных слоев. Решение этой проблемы за счет увеличения кинетической энергии потока ионов требует использования больших ускорителей, что экономически-производственным нецелесообразно. 31 июля 2018, 11:11В России проведённая сталь, которая вдвое улучшит срок службы нефтепроводов
Предложенный нами способ увеличения глубины проникновения ионов в материал заключается в усилении радиационно-стимулированной диффузии пучками ионов очень высокой густоты, на два-три порядка превышающими используемые в традиционной ионной имплантации, — рассказал Александр Рябчиков.
Полученные лабораторией результаты подтверждают возможность создания легированного поверхностного слоя глубиной до нескольких сотен микрометров, в то время как результаты еще одних методов ионного легирования достигают масштабности лишь в десятки и сотки нанометров.
Авторы исследования полагают, что развитие метода высокоинтенсивной имплантации катионов с низкой энергией может совершить революцию в технологиях улучшения качеств материалов. Дальнейшие исследования в этом направлении в перспективе дадут удешевить применение этой технологии и повысить качество продукции. Работа ученых ТПУ поддержана грантом Российского научного фонда.
С 26 по 30 августа 2019 года на устое Томского политехнического университета проходит интернационалистская конференция по модифицированию поверхности материалов ионными пучками (SMMIB-2019), в которой принимают участие более 150 делегатов из 22 стран. Крупнейшее в своей области научное событие впервые выполняется в России и собрало ведущих ученых из Германии, Китая, США, Японии, Франции. Томский политехнический университетУниверситетская наукаНавигатор абитуриентаТехнологии Наука
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
комментарии (0)
Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы