В десятки раз более стойкий сплав создали российские ученые для химпрома
Новую технологию нанесения антикоррозионных покрытий на изготовленные из титана реакторы для химической промышленности разработали ученые Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН, 20 декабря сообщила пресс-служба ИЯФ СО РАН.
Новые антикоррозионные покрытия по уровню обладают более высокой коррозийной стойкостью, чем специальная кислотостойкая нержавеющая сталь. Технология наплавки на титан коррозионностойких покрытий из тантала, ниобия или циркония производится с помощью промышленного ускорителя электронов ЭЛВ-6. «Полученный материал может применяться при изготовлении реакторов для химической промышленности: по уровню устойчивости к агрессивному воздействию он в десятки раз превосходит специальную кислотостойкую нержавеющую сталь, которая традиционно применяется в этой области», — говорится в сообщении пресс-службы.
Ученые решили задачу разработки более устойчивых материалов для химической промышленности, в которой применяются реакторы, способные выдержать воздействие кипящих кислот (азотной, соляной и серной). Традиционно при изготовлении таких реакторов используются специальные кислотостойкие сорта нержавеющей стали.
Тантал наиболее устойчив к коррозии из всех материалов, применяющихся в промышленности, его стойкость сопоставима с платиной. Далее по устойчивости к коррозии идут цирконий, ниобий, молибден и гафний, однако в обычных условиях из них достаточно трудно получить сплавы, так как температура плавления тантала намного выше, чем температура плавления титана (3 000°С и 1 660°C соответственно), из-за чего нерасплавленный тантал тонет в расплавленном титане.
Проблему удалось решить с помощью промышленного ускорителя ЭЛВ-6 с высокоэнергетическим (1,4 МэВ) электронным пучком. На поверхности пластин титана ученые равномерно расположили порошковую смесь титана и тантала. Плавление смеси происходило под воздействием электронного пучка: частицы тантала растворились в титане подобно тому, как сахар растворяется в воде. В результате получилось наплавить слой, который увеличил коррозионную стойкость титановых пластин до 100 раз.
«Несмотря на то, что стоимость нашего материала будет составлять около 3 тыс. рублей за килограмм против 900 рублей за килограмм кислотостойкой нержавеющей стали, по соотношению стойкость/стоимость он выигрывает в несколько раз», — отметил аспирант кафедры материаловедения НГТУ Виталий Самойленко, участник исследования.
Напомним, химическая промышленность России — одна из важнейших отраслей экономики, по количеству основных фондов химпром РФ уступает лишь топливно-энергетическому комплексу, машиностроению и металлургии.
