​Магистрант Миланского политехнического университета Кристиано Полтрониери в течение семестра проводил исследования в Томском политехническом университете в рамках программы академической мобильности. Его проект посвящен решению масштабной задачи — повысить стойкость к окислению циркониевых оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) водо-водяных ядерных реакторов в случае аварийной ситуации. 

Исследование началось на кафедре химии в Милане под руководством профессора Миланского политеха, доцента НОЦ им. Б.П. Вейнберга ТПУ Массимилиано Бестетти. На первом этапе ученые, используя гальванический метод осаждения, получили несколько серий образцов оболочек ТВЭЛов из циркония с защитным покрытием из хрома. 

Следующей задачей стало получение покрытий из хрома с помощью вакуумного осаждения и высокотемпературные испытания образцов. Для этого Кристиано Полтрониери в марте 2020 года приехал в Томск и продолжил эксперименты в Научно-образовательном центре Б.П. Вейнберга в ТПУ. 

«У нас сложились тесные связи с коллективом кафедры химии Миланского политеха. Каждый год мы организуем студенческие обмены. Сейчас одна из наших общих задач состоит в поиске оптимального материаловедческого решения для защиты циркония от высокотемпературного окисления. Поэтому мы выполнили сравнительный анализ покрытий из хрома, полученных с помощью технологий химического и физического осаждения. Большую часть работ выполнял Кристиано, результаты его магистерской диссертации наглядно продемонстрировали эффективность применения хрома для предотвращения окисления материала подложки (циркония)», ​— говорит руководитель исследования со стороны ТПУ, доцент НОЦ им. Б.П. Вейнберга Дмитрий Сиделёв.​ 

В ТПУ Кристиано занимался подготовкой образцов, вакуумным осаждением хромовых покрытий, высокотемпературными испытаниями и их постанализом. Обработка результатов и их детальный анализ проводился в удаленном режиме на платформе Zoom. Работы заняли три месяца. По их итогам студент успешно защитил магистерскую диссертацию на тему «Cr coatings deposited by electroplating and magnetron sputtering onto Zr-1Nb alloys for nuclear reactor claddings for protection against high-temperature corrosion». 

«Главная особенность исследования состоит в сравнительном анализе двух методов. При сравнении двух технологий, химического и физического осаждения покрытий, возникает много важных нюансов: техническая реализация процесса, его цена и повторяемость результата», — пояснил Кристиано Полтрониери. 

Он добавил, что подготовка сразу в двух университетах дала ему возможность исследовать новые методы и технологии осаждения покрытий, использовать разное исследовательское оборудование, а также изучать русский язык и внести вклад в развитие сотрудничества между научными коллективами. 

Справка: 

Исследования в ТПУ ведутся в рамках выполнения работ по гранту РНФ 19-79-10116 «Разработка научно-технических основ формирования покрытий хрома на циркониевом сплаве Э110, включая сварные соединения, для изготовления устойчивых к аварийным ситуациям компонентов активной зоны ядерных реакторов». 

На фото: образцы оболочек ТВЭЛов из циркония с защитным покрытием из хрома до и после высокотемпературного окисления 

Похожие новости

  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    1212
  • 13/02/2019

    Супергидрофильное покрытие для индивидуальных имплантатов предложили ученые ТПУ

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе со своими германскими коллегами из университета Дуйсбург-Эссен предложили использовать сферические наночастицы кальций-фосфата в качестве покрытия для имплантатов из сплава ВТ6.
    1210
  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    540
  • 19/11/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: «умные» удобрения, ферритовая керамика и наносеребро

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.
    559
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    1825
  • 25/09/2019

    Ученые создали мультиконтрастный томографический комплекс для промышленности и медицины

    Физики Томского политехнического университета создали первый отечественный томограф, позволяющий визуализировать внутреннюю структуру объектов с использованием не только корпускулярных, но и волновых свойств рентгеновского излучения.
    726
  • 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.
    966
  • 26/11/2020

    Ученые ТПУ создадут устойчивые к водородным и радиационным повреждениям композиты

    ​Специалисты Томского политехнического университета разрабатывают научные основы создания композиционных материалов, устойчивых к водородным и радиационным повреждениям. Композиты предполагается создавать на основе наноразмерных металлических многослойных систем цирконий/ниобий (Zr\Nb).
    240
  • 03/04/2019

    Российский научный фонд поддержал шесть научных коллективов ТПУ

    Российский научный фонд (РНФ) подвел итоги нескольких грантовых конкурсов. В итоге поддержку фонда получили шесть научных коллективов Томского политехнического университета. Еще по одному проекту политехников, посвященному изучению роли йода в работе «гормона интеллекта» — тироксина, фонд продлил поддержку.
    1011
  • 15/09/2020

    Физики впервые создали модель для предсказания свойств любых молекул

    Группа ученых-физиков под руководством доцента ФФ ТГУ Рашида Валиева создала новую модель для расчета фотофизических характеристик молекул, которая применима для молекул любой природы, в том числе редкоземельных лантаноидов.
    395