Ученые из Томского научного центра СО РАН разработали инновационный способ повышения прочности и износостойкости титановых изделий, используемых в медицине и промышленности. Новый метод позволяет формировать на поверхности титана сверхпрочные наноструктуры, что значительно увеличивает срок службы имплантов, инструментов и оборудования.
Суть технологии заключается в послойном нанесении борсодержащих пленок с последующей обработкой импульсным электронным пучком. Под воздействием пучка пленки плавятся, и внутри титановой матрицы синтезируются наночастицы диборида титана размером до 100 нанометров. Многократное повторение этого цикла обеспечивает формирование уникального композиционного слоя.
Ключевое отличие подхода – синтез упрочняющих частиц непосредственно в структуре материала, а не их внешнее нанесение. Это гарантирует максимальную адгезию, минимизирует дефекты и обеспечивает рекордную прочность покрытия.
В ходе экспериментов ученые определили оптимальный режим обработки: при плотности энергии 3,5 Дж/см² достигается максимальное содержание боридов и наилучшая износостойкость. Превышение этого порога приводит к избыточному плавлению подложки и снижению эффективности упрочнения.
В дальнейшем исследователи планируют изучить влияние различных легирующих добавок и расширить технологию на другие металлы и сложные сплавы.
💡 Читайте также:
Понравился материал?
Подписывайтесь на наши каналы в Дзене, VK, OK и Telegram и заходите на наш сайт Techdgst.ru, где мы публикуем еще больше новостей о технологиях и науке.