Новости науки
В России создали эффективную защиту для деталей автомобилей
Информационное агентство РИА Новости (г. Москва), 11.12.2019
Дата публикации: 12.12.2019
Нанокомпозитные покрытия, разработанные учёными Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»), эффективно защитят инструмент и металлические детали машин, наиболее подверженные износу. Результаты исследования опубликованы в журнале «Ceramics International».
Защитные покрытия служат для предотвращения износа, окисления и коррозии металлообрабатывающих инструментов и деталей машин. Их нанесение позволяет улучшить характеристики материала и многократно повысить срок службы изделий.
Покрытия, разработанные в НИТУ «МИСиС», состоят из атомов титана, алюминия, никеля, углерода и азота, наносимых в вакуумной камере по технологии ионно-плазменного осаждения. Как объяснили учёные, под действием электрического газового разряда поток ионов аргона выбивает атомы с поверхности катода и переносит их на изделие.
«Атомы реагируют с азотом и образуют твёрдое износостойкое защитное покрытие, обладающие нанокомпозитной структурой», — прокомментировал доцент кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий НИТУ «МИСиС», кандидат технических наук Филипп Кирюханцев-Корнеев.
Как сообщили авторы метода, покрытие даёт увеличение эффективности металлообработки за счёт снижения коэффициента трения в зоне резания, роста износостойкости и термической стабильности покрытия. Кроме того, как отмечают учёные, благодаря отказу от смазок и охлаждающих жидкостей, снизятся вредные выбросы в атмосферу.
По словам специалистов НИТУ «МИСиС», для анализа качества состава и структуры покрытия были использованы такие современные методы, как сканирующая электронная микроскопия, рентгеноструктурный фазовый анализ и спектроскопия тлеющего разряда. Определение твёрдости и модуля упругости покрытий проводится с помощью измерительного наноиндентирования, а уровень адгезии покрытия к инструменту определяется методом царапания (скратч-тестированием).
Авторы разработки уверены, что данный метод позволит существенно повысить плотность покрытий и обеспечить рекордную прочность их сцепления с поверхностью изделий за счёт образования протяжённых псевдодиффузионных слоёв, содержащих элементы и покрытия, и подложки.
В настоящий момент учёные работают над улучшением состава покрытий и технологии их осаждения. По их мнению, текущие наработки имеют большое значение и для развития более «продвинутой» методики нанесения – импульсного магнетронного распыления с высокой мощностью, достигающей сотен и тысяч киловатт.
Источник: РИА Новости
Фото: a900 / Pixabay
