​Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) усовершенствовали метод плазмохимического осаждения нового класса алмазоподобных покрытий, эффективных при применении в разных отраслях промышленности и биомедицины, сообщили РИА Новости в пресс-службе ТПУ.

Результаты исследования опубликованы в журнале "Surface & Coatings Technology".

Пленки гидрогенизированного углерода, легированного кремнием и кислородом (структура a-C:H:SiOx), – новый класс алмазоподобных покрытий. Как следует из названия, ценность таких покрытий связана с их способностью обеспечивать некоторые из свойств алмаза (твердость, износостойкость и гладкость) на поверхности практически любого материала.

Ученые считают такие пленки крайне перспективными за счет высоких механических свойств, химической инертности, биосовместимости и хорошей оптической прозрачности в инфракрасных спектральных диапазонах. Они могут применяться для увеличения абразивной износостойкости материала и использоваться при изготовлении деталей станков, двигателей суперсовременных автомобилей или имплантированных насосов человеческого сердца.

Для нанесения этих пленок на детали обычно применяется метод плазмохимического осаждения с использованием высокочастотного разряда. Специалисты ТПУ и Института сильноточной электроники СО РАН исследовали, как условия формирования пленок влияют на их механические свойства, и предложили новый подход, позволяющий улучшить метод плазмохимического осаждения.

"Мы осаждали пленки в несамостоятельном дуговом разряде с накальным катодом. Разряд питался постоянным током, а для изменения свойств получаемых пленок на подложку подавалось импульсное среднечастотное (~100 кГц) биполярное напряжение смещения", – рассказал РИА Новости доцент кафедры экспериментальной физики ТПУ Андрей Соловьев.

По его словам, такой подход позволяет уменьшить стоимость источника электропитания и преодолеть ограничения мощности разряда и размера обрабатываемых изделий.

Исследователи подтвердили эффективность метода на практике, нанеся пленки на титановые элементы дисковых насосов для механической поддержки сердца. Это уменьшило шероховатость и коэффициент трения деталей кардионасоса и снизило опасность для кровотоков.

В ходе исследования, ученые также подробно изучили твердость, модуль упругости, индексы пластичности и сопротивления пластической деформации полученных пленок.

"Мы показали, что физико-механические свойства пленок сильно зависят от условий их осаждения – давления рабочего газа и параметров напряжения смещения подложки – и могут регулироваться в широком диапазоне", – сообщил Андрей Соловьев.

По мнению авторов, результаты исследования имеют особое значение для промышленности, поскольку позволят повысить устойчивость к износу деталей различных механизмов, в том числе, автомобилей.

Похожие новости

  • 05/02/2019

    Томские ученые разработали новейшие технологии изготовления твердооксидного топлива

    ​Старший научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Степан Линник и его команда разработали ионно-плазменные методы формирования тонкопленочных твердооксидных топливных элементов.
    127
  • 14/05/2018

    В ТПУ расскажут о лазерных технологиях в архитектуре и промышленности

    ​Томский политехнический университет присоединится к первому Международному дню света, который отметят в мире 16 мая. В течение трех дней в вузе пройдет открытый лекторий, на котором эксперты расскажут о роли световых и лазерных технологий в индустрии красоты, архитектуре и промышленности, сообщает пресс-служба ТПУ.
    374
  • 27/11/2018

    ФСБ наградила томских ученых за создание приборов для поиска взрывчатки

    ​Федеральная служба безопасности к 60-летию со дня образования Сибирского отделения РАН наградила томских ученых грамотами за разработку прибора для обнаружения взрывчатки. Разработка велась по заказу ФСБ РФ и уже прошла испытания на вокзале Томск.
    2227
  • 13/02/2019

    Томские ученые нашли способ выращивать полезные культуры в Арктике при помощи радиации

    ​Ученые Томского государственного университета (ТГУ), Томского политеха (ТПУ) и Института сильноточной электроники Сибирского отделения (ИСЭ СО) РАН провели совместные исследования и нашли способ при помощи ультрафиолетового излучения и фотосинтетически активной радиации выращивать полезные культуры в Арктике, сообщила ТАСС пресс-служба ТГУ.
    161
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    2853
  • 30/11/2016

    Ученые ТПУ и СО РАН создают модифицированные металлы для строительства космических аппаратов

    ​Ученые Томского политехнического университета и Института сильноточной электроники СО РАН разработали метод нанесения на металлы износостойких покрытий с их последующим вплавлением в подложку. Такие модифицированные материалы, благодаря сочетанию легкости, коррозийной стойкости и прочности, могут использоваться в машиностроении, авиа- и космостроении.
    1631
  • 17/12/2018

    Компания En+ Group подвела итоги конкурса проектов молодых ученых «Лаборатория энергетики»

    ​Компания En+ Group, ведущий вертикально интегрированный производитель алюминия и электроэнергии, подвела итоги конкурса для молодых ученых из иркутских вузов «Лаборатория энергетики». В финал вышли 9 проектов улучшений по теме «Цифровые технологии в энергетике».
    629
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    1870
  • 02/03/2017

    Ученые ТПУ создали прибор для поиска дефектов в обшивке новейших самолетов

    ​Томские ученые создали прототип компактного прибора для быстрого поиска дефектов в обшивке новейших самолетов, сообщил ТАСС разработчик, директор центра ресурсных испытаний, созданного на базе Томского политехнического университета (ТПУ) и Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Михаил Бурков.
    1031
  • 12/10/2016

    Томские ученые испытывают новые стекла для космических спутников

    ​Сотрудники НИИ ПММ ТГУ проводят испытания покрытий, созданных для защиты иллюминаторов, линз и зеркал космических аппаратов от эрозии. При помощи легкогазовой баллистической установки экспериментальные образцы обстреливают микрочастицами порошка железа со скоростью 5-8 километров в секунду.
    1732