Морская техника ежедневно сталкивается с воздействием воды и агрессивных сред, что приводит к быстрой коррозии даже у нержавеющих сталей. Солёная вода и механическое трение способствуют разрушению поверхностей, увеличивая расходы на обслуживание и ремонт.
Инновация от команды НИТУ МИСИС под руководством Дмитрия Штанского
Ведущий российский вуз в сфере материаловедения, НИТУ МИСИС, разработал уникальную технологию увеличения износостойкости металлических изделий для моря и побережья. Работа выполнена под руководством доктора физико-математических наук Дмитрия Штанского при участии ректора университета Алевтины Черниковой и старшего научного сотрудника Константина Купцова. Цель проекта — создание покрытий, способных эффективно защищать элементы техники в суровых морских условиях, продлевая их функциональность и снижая затраты предприятий на ремонт.
Аморфные покрытия с бором: новый уровень защиты металлов
Для кардинального повышения стойкости к износу и коррозии исследователи предложили использовать электроискровое легирование, нанося аморфное покрытие на основе высокоэнтропийного сплава c добавлением бора. Как поясняет Константин Купцов, аморфная структура такого материала характеризуется хаотичным расположением атомов, что делает сплав практически непроницаемым для химически активных веществ, таких как морская соль. На выходе покрытие по своим антикоррозионным свойствам не уступает нержавеющей стали, но превосходит её по твёрдости в четыре раза.
Этот универсальный защитный слой способен значительно продлить срок службы многочисленных морских конструкций: насосов, валов, клапанов, турбин и других деталей, работающих в агрессивной среде. Уже сейчас новые покрытия позволяют компаниям рассчитывать на сокращение расходов, связанных с техническим обслуживанием и внеплановыми ремонтами.
Гибкость и адаптивность аморфных защитных слоёв
Используемая технология предполагает широкие возможности настройки параметров покрытия. В зависимости от сферы применения инженеры подбирают оптимальный состав сплава и схемы постобработки. По желанию заказчика покрытие может быть ориентировано либо на устойчивость к коррозии, либо на предельную твёрдость, необходимую для защиты от интенсивного износа. Такая универсальность расширяет спектр применения технологии и позволяет создавать индивидуальные решения для разных отраслей.
Вклад Российского научного фонда и перспективы применения
Реализация проекта стала возможной благодаря поддержке Российского научного фонда. Как отметил профессор Дмитрий Штанский, разработка новых высокоэнтропийных аморфных материалов — одно из самых перспективных направлений отечественного материаловедения. Такие сплавы демонстрируют выдающуюся прочность и долговечность, надёжно защищают конструкционные элементы от химического, температурного и физического воздействия, что дарит уверенность в будущем российской морской техники.
НИТУ МИСИС и все участники исследования настроены оптимистично: внедрение подобных инноваций позволит российской промышленности выйти на новый технологический уровень, повысить конкурентоспособность и сделать эксплуатацию морских и прибрежных объектов более выгодной на долгие годы. Благодаря объединённым усилиям Дмитрия Штанского, Алевтины Черниковой, Константина Купцова и поддержке Российской научной школы возможно создание новых стандартов долговечности в сложных климатических зонах.
Преимущества открытия для индустрии и научного сообщества
Внедрение разработанных в НИТУ МИСИС покрытий открывает перед производителями возможность не только уменьшить технологические издержки, но и существенно повысить безопасность эксплуатации морских объектов. Прогрессивные решения российского материаловедения гарантируют защиту от износа и коррозии, способствуют сохранности техники в течение долгого времени, реализуя оптимистичное видение будущего морской инженерии.
Исследование и его результаты демонстрируют стремительное развитие прикладной науки и укрепляют позиции России как флагмана в области инновационных материалов для экстремальных условий эксплуатации.
Источник: naked-science.ru
