В НГТУ НЭТИ создали стойкое к коррозии покрытие для химических реакторов

Покрытие из упрочненных тугоплавкими частицами высокоэнтропийных сплавов, обладающее повышенной коррозионной стойкостью, износостойкостью и пластичностью, разработали ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ), 18 февраля сообщает пресс-служба вуза.

Новое композиционное покрытие может применяться в химической промышленности и энергетике.

Высокоэнтропийные сплавы — это новый класс материалов, которые состоят приблизительно в равных пропорциях из не менее пяти различных элементов. Ученые НГТУ НЭТИ и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН провели исследования покрытий на основе высокоэнтропийных сплавов, в которые для упрочнения были добавлены тугоплавкие частицы карбидов и боридов.

Такие материалы обладают уникальным комплексом свойств, среди которых высокая коррозионная стойкость, износостойкость и термическая устойчивость. Это делает их перспективными для использования в энергетике, судостроении, аэрокосмической отрасли.

При этом, как отметил заведующий научно-исследовательской лабораторией физико-химических технологий и функциональных материалов, профессор кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ Иван Батаев, особенно они будут полезны для химических производств, где востребованы материалы с высокой стойкостью к коррозии и окислению.

«К высокоэнтропийным сплавам в последнее время появился взрывной интерес. В таких материалах, как правило, содержится не менее пяти различных элементов — например, кобальт, хром, железо, никель, марганец; кроме них мы также добавляем частицы карбидов или боридов, которые делают покрытие еще более износостойким и прочным при высоких температурах», — рассказал Иван Батаев.

Ученых НГТУ НЭТИ при исследовании высокоэнтропийных сплавов в первую очередь интересовали их свойства с точки зрения фундаментальной науки. Обычно при смешивании большого количества элементов в получаемых материалах формируются очень сложные кристаллические структуры. Однако кристаллическая решетка высокоэнтропийных сплавов довольно проста, что неожиданно с точки зрения материаловедения.

«При разработке первых многоэлементных сплавов ожидалось, — отметил Батаев, — что структура будет сложной, а сам сплав хрупким, но на деле оказалось наоборот. Простая структура высокоэнтропийных сплавов обеспечивает их высокую пластичность, стойкость к коррозии, высокотемпературному окислению».

Такие свойства делают эти сплавы перспективными для применения во многих отраслях промышленности, развитие которых в России своим вектором направлено на становление технологического суверенитета страны и снижение зависимости от импорта.