Томские исследователи из Сибирского отделения РАН разработали новый метод формирования соединений бора на поверхности титана. Этот метод значительно повышает износостойкость титановых покрытий, увеличивая ее в пять раз.
Специалисты из лаборатории перспективных технологий Томского научного центра СО РАН предложили инновационный способ контролируемого синтеза боридов в поверхностных слоях титана с помощью электронно-лучевой обработки. Технология позволяет управлять структурой и свойствами покрытия. Оптимальные параметры процесса обеспечивают более чем пятикратное увеличение износостойкости покрытий, которые востребованы в медицинской и инструментальной промышленности.
Евгений Яковлев, член авторского коллектива, подчеркнул, что синтез армирующих частиц в матрице является перспективным методом для создания композитных покрытий титановых изделий. Однако при облучении электронным пучком часто не удается добиться контролируемого образования нужных боридов в матрице. Новая технология направлена на решение этой задачи.
Ученые сравнивают процесс контролируемого синтеза боридов с приготовлением лазаньи. На образец наносятся борсодержащая и боридобразующая пленки с определенным соотношением толщин. Затем они подвергаются импульсной обработке электронным пучком, который плавит пленки и способствует синтезу боридных частиц. Цикл повторяется. В результате формируются нанокомпозитные покрытия, состоящие из титановой матрицы и армирующих частиц диборида титана.
Исследователи определили оптимальные параметры процесса: при плотности энергии 3,5 джоуля на квадратный сантиметр образуются композитные покрытия с высоким содержанием наночастиц TiB2 размером до 100 нанометров в титановой матрице. Это значительно повышает износостойкость покрытий, увеличивая ее в пять раз.
Источник: ТАСС
распечатать статью