Износостойкие материалы на основе высокоэнтропийных стекол разработали в Новосибирске

В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали износостойкие и коррозионностойкие материалы и покрытия на основе высокоэнтропийных объемных металлических стекол, которые будут востребованы в различных сферах — от космических аппаратов до медицинских устройств.

В НГТУ НЭТИ разработали особый вид материалов для микромеханических систем, которые являются устойчивыми к агрессивной среде и перепадам температур. Как рассказал аспирант кафедры материаловедения в машиностроении механико-технологического факультета НГТУ НЭТИ Игорь Насенник, при выборе материалов системы Zr-Hf-Al-Co-Ni-Cu он использовал современный энтропийный подход.

— В основном износостойкие и коррозионностойкие материалы на основе металлических стекол применяются для микромеханических систем. Например, это могут быть маленькие шестеренки в механических системах, которые подвергаются высоким нагрузкам, поэтому к материалам, из которых они изготовлены, предъявляются требования по твердости, низкому коэффициенту теплового расширения и износостойкости, — рассказал Игорь Насенник.

Как правило, в микромеханических системах применяются кристаллические материалы, но в последнее время такие материалы стараются заменить металлическими стеклами, которые по многим свойствам превосходят кристаллические аналоги. «Металлические стекла ввиду отсутствия кристаллической структуры в каком-то смысле можно считать бездефектными, что положительно влияет на свойства, значительно увеличивая коррозионную стойкость, прочность и износостойкость в сравнении с кристаллическими аналогами», — отметил ученый.

Работать над особым видом материалов на кафедре материаловедения в машиностроении МТФ под руководством профессора Ивана Батаева молодой ученый начал год назад. Уже успели с помощью специальных методов исследовать структуру, свойства и поведение материалов. «Мы провели рентгенофазовый анализ для подтверждения разупорядоченного состояния материала, оценили микротвердость, провели испытания на износостойкость для получения коэффициента трения данного материала и величины объемного износа», — сообщил ученый.

По словам Игоря Насенника, фундаментальная часть исследований почти завершена. На следующем этапе требуется сконструировать и изготовить оснастку, чтобы получить зубчатые колеса для микромеханических устройств и провести испытания материала в условиях, близких к реальным.