Исследователи из Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ) создали износостойкие и коррозионностойкие материалы и покрытия на основе высокоэнтропийных объемных металлических стекол. Эти разработки могут найти применение в различных отраслях, включая космическую промышленность и медицину. Материалы отличаются высокой устойчивостью к экстремальным условиям, таким как воздействие агрессивных сред и резкие перепады температур. В основе исследования лежит так называемый энтропийный подход.
Инновационный подход к созданию материалов
«Традиционные сплавы, которые широко используются в промышленности, обычно состоят из одного или двух основных элементов с небольшими добавками легирующих компонентов для улучшения свойств. Однако в последние два десятилетия в материаловедении активно исследуются высокоэнтропийные сплавы, которые включают пять и более элементов в равных пропорциях. Это резко увеличивает конфигурационную энтропию материала, что, в свою очередь, приводит к уникальным свойствам. Особый интерес среди высокоэнтропийных сплавов вызывают металлические стекла. Эти материалы способны при высокоскоростном охлаждении приобретать стеклоподобную структуру, в отличие от обычных кристаллических материалов», — рассказал профессор кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ Иван Анатольевич Батаев.
Преимущества металлических стекол
В отличие от кристаллических материалов, широко используемых в микромеханических системах, металлические стекла практически не имеют дефектов. Это значительно улучшает их свойства, увеличивая коррозионную стойкость, прочность и износостойкость конечных продуктов. Поэтому металлические стекла все чаще применяются в высоконагруженных микромеханических системах, например, в маленьких шестеренках, подвергающихся значительным нагрузкам.
Исследования и дальнейшие шаги
В ходе работы ученые НГТУ НЭТИ использовали специальные методы для исследования структуры, свойств и поведения новых материалов. Рентгенофазовый анализ подтвердил разупорядоченное состояние материала, а также были проведены испытания на износостойкость и измерение коэффициента трения и объемного износа.
В будущем специалисты планируют разработать оснастку для изготовления зубчатых колес для микромеханических устройств, а также провести испытания материалов в условиях, близких к реальным.
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/