В Томске сумели повысить стойкость покрытий титановых изделий в 5 раз

МОСКВА, 31 марта. /ТАСС/. Специалисты Томского научного центра Сибирского отделения РАН создали новый метод образования соединений бора в поверхностных слоях титана. Новая технология повышает износостойкость покрытий титановых изделий в пять раз, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

"Ученые из лаборатории перспективных технологий Томского научного центра СО РАН предложили перспективный метод контролируемого образования боридов в поверхностных слоях титана в процессе электронно-лучевой обработки, который позволяет регулировать структуру и свойства покрытия. Выявленные оптимальные параметры процесса позволяют более чем в 5 раз увеличить износостойкость покрытий, востребованных при производстве медицинских изделий и для инструментальной промышленности", - отметили в пресс-службе.

Как отметил член авторского коллектива, научный сотрудник Евгений Яковлев, наиболее перспективным методом получения композита для покрытий титановых изделий считается синтез армирующих частиц непосредственно в матрице. При этом зачастую при облучении электронным пучком не удается добиться контролируемого синтеза нужных частиц боридов в титановой матрице. На решение этой задачи и направлена новая технология.

Контролируемый синтез боридов в поверхностных слоях титана ученые сравнивают с приготовлением лазаньи: на образец напыляются борсодержащая и боридобразующая пленки с определенным соотношением толщин. Затем они подвергаются импульсной обработке электронным пучком, под действием которого происходит плавление пленок и синтез боридных частиц. Далее цикл повторяется. В результате получаются нанокомпозитные покрытия, которые состоят из титановой матрицы и армирующих частиц диборида титана.

Ученые изучили различные режимы и выявили оптимальный вариант, когда при плотности энергии 3,5 джоуля на 1 кв. см образуются композитные покрытия с максимальным содержанием наночастиц TiB2 (до 100 нанометров) в титановой матрице, что обеспечивает максимальную износостойкость, увеличивая ее до пяти раз. Результаты опубликованы в журнале Vacuum.