Новосибирские ученые удвоили износостойкость титана с помощью керамики

Новосибирск. 26 февраля. ИНТЕРФАКС - Исследователи из Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН (СО РАН) разработали новый композитный материал, объединив титан с частицами карбида бора, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".

"Он обладает повышенной износостойкостью, которая вдвое превосходит обычные титановые сплавы. Статья об этом опубликована в международном журнале Surfaces and Interfaces", - говорится в сообщении.

Для создания покрытия ученые создают опытные образцы с помощью 3D-печати металлических изделий, а роль принтера выполняет специальный лазерный комплекс.

"Опытный образец будущего покрытия выглядит следующим образом. Материал выращивают на подложке размером около 5 × 5 см. Толщина покрытия составляет около 3 мм и больше, ширина - около 2 см, длина - примерно 5 см", - уточняется в сообщении.

Чтобы избежать появления трещин при наплавлении покрытия, ученые создали специальное устройство - модуль подогрева подложки, который поддерживает ее температуру на уровне 500C.

"Благодаря этому методу скорость охлаждения слоев заметно снижается, трещины больше не возникают. Однако прорыв даже не в том, что нам удалось получить композит без дефектов. Теперь мы можем создавать изделие при практически любом технологическом режиме установки, что позволит нам впервые варьировать свойства металлокерамического изделия во время синтеза", - приводятся в сообщении слова научного сотрудника ИТПМ СО РАН Ильи Герцеля.

При исследовании полученного композита с помощью электронного микроскопа ученые обнаружили тонкий промежуточный слой между титаном и керамикой, спектральный анализ показали наличие большого количества титана и компонентов керамики - бора и углерода.

Затем с помощью синхротронного излучения было установлено, что обнаруженное вещество отличается от известных соединений.

Более глубокое исследование показало, что нечто похожее ранее предположил академик Геннадий Петрович Швейкин, один из основоположников научного направления "химия твердого тела" в России. Он считал возможным существование соединения, образованного титаном, бором и углеродом.

Дополнительно в химической базе данных нашли сходство с известным соединением, что окончательно доказало гипотезу: найденная прослойка - это особое трехкомпонентное соединение, которое играет роль оболочки.

Новый композит перспективен для защиты многих деталей летательных аппаратов, которые испытывают трение или соприкасающихся с абразивами, такими как пыль или песок. Особенно полезен он будет в конструкциях, где требуется не только высокая износостойкость, но и низкая удельная плотность. Материал можно использовать в качестве защитного покрытия, которое продлит срок службы наиболее уязвимых частей конструкции.

Результаты были достигнуты в рамках совместного проекта между Минобрнауки России и СО РАН соглашения № 075-15-2025-459 по теме: "Научное обоснование и создание инфраструктуры на основе использования синхротронного излучения для диагностики функционально-градиентных материалов".

Понравилась статья? Обязательно напишите ваше мнение в комментариях. Больше интересных материалов — на канале Интерфакс-Россия в Дзене. Подписывайтесь!

Читайте также на Interfax-Russia.Ru:

• Сретение Господне в 2026 году: дата, история, традиции и суть православного праздника
• Масленица-2026: праздничная неделя по дням. Приметы и традиции
• Опасная информация: как Россия отнеслась к планам снабдить Украину ядерным оружием?

Самое важное и интересное — "Интерфакс-Россия" в Мax