30/08/2019
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
802
Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) усовершенствовали процесс легирования (улучшения свойств металла за счет примесей), что позволяет не только повысить износостойкость материалов, но и придавать им качественно новые характеристики – это востребовано в высокотехнологичных производствах, науке и энергетике. Результаты исследования опубликованы в "Surface and Coatings Technology".
По словам ученых ТПУ, сегодня традиционные методы легирования исчерпали свой технологический потенциал. Для изготовления материалов с улучшенными свойствами все чаще прибегают к воздействию на металл пучками заряженных частиц, потоками плазмы и лазерным излучением.
Ионная имплантация (ионное легирование) – один из таких методов, который позволяет изменять элементный состав, микроструктуру и морфологию поверхностных слоев, определяющих такие свойства материалов, как износостойкость, коррозионная стойкость и другие.
Томские ученые разработали новый способ ионной имплантации, кардинально расширяющий возможности применения этого метода в промышленности. Так, по словам руководителя исследований, заведующего лабораторией высокоинтенсивной ионной имплантации ТПУ Александра Рябчикова, в экспериментальных условиях удалось повысить износостойкость нержавеющей стали более, чем в сто раз.
Кроме того, с помощью этой технологии можно создавать детали и изделия с заданными специфическими свойствами поверхности. К примеру, при ионном легировании циркония титаном формируется барьерный слой, препятствующий проникновению водорода, что может быть применено для увеличения срока и повышения безопасности эксплуатации ядерных топливных элементов.
Применение ионной имплантации в промышленных масштабах сегодня сдерживается малой толщиной формируемых ионно-легированных слоев. Решение этой проблемы за счет увеличения кинетической энергии потока ионов требует использования больших ускорителей, что экономически нецелесообразно.
"Предложенный нами способ увеличения глубины проникновения ионов в материал заключается в усилении радиационно-стимулированной диффузии пучками ионов очень высокой плотности, на 2–3 порядка превосходящими используемые в традиционной ионной имплантации", - рассказал Александр Рябчиков.
Полученные лабораторией результаты подтверждают возможность создания легированного поверхностного слоя глубиной до нескольких сотен микрометров, в то время как результаты других методов ионного легирования достигают глубины лишь в десятки и сотни нанометров.
Авторы исследования полагают, что развитие метода высокоинтенсивной имплантации ионов с низкой энергией может произвести революцию в технологиях улучшения свойств материалов. Дальнейшие исследования в этом направлении в перспективе позволят удешевить применение этой технологии и повысить качество продукции. Работа ученых ТПУ поддержана грантом Российского Научного Фонда.
С 26 по 30 августа 2019 года на базе Томского политехнического университета проходит международная конференция по модифицированию поверхности материалов ионными пучками (SMMIB-2019), в которой принимают участие более 150 делегатов из 22 стран. Крупнейшее в своей области научное событие впервые проводится в России и собрало ведущих ученых из Германии, Китая, США, Японии, Франции.
Источники
Томские ученые знают, как улучшить характеристики стали в 100 раз
Российские ученые нашли способ повысить износостойкость стали "более, чем в 100 раз"
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз - новости на сегодня 30.08.2019
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Скоро наши власти будут закупать иголки-булавки за бугром из в 100 раз более износостойкой стали
Российские ученые нашли способ повысить износостойкость стали "более, чем в 100 раз"
Томские ученые научились повышать износостойкость стали в 100 раз
Российские ученые нашли способ улучшить свойства стали в сто раз
Ученые придумали, как улучшить свойства стали в сто раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые увеличили износостойкость стали в 100 раз
Российские ученые увеличили износостойкость стали в 100 раз
Российские ученые увеличили износостойкость стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
В России ученые увеличили износостойкость стали в 100 раз
В России ученые увеличили износостойкость стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые увеличили износостойкость стали в 100 раз
Найден способ улучшения свойств стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Специалисты увеличили износостойкость металлов в 100 раз
Специалисты увеличили износостойкость металлов в 100 раз
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
В ТПУ усовершенствовали процесс легирования металлов
В ТПУ усовершенствовали процесс легирования металлов
Российские ученые придумали, как улучшить свойства стали в 100 раз
Похожие новости
-
18/12/2019
Физики ТГУ создали ракетное топливо - одно из самых эффективных в мире
Ученые ФТФ ТГУ совместно с томской компанией «НПЦ ХТ» создали и испытали усовершенствованную модель гибридного ракетного двигателя. В ходе выполнения этого проекта были синтезированы новые компоненты горючего, которые повысили его главную характеристику — калорийность, а следовательно и эффективность. 510
-
31/05/2016
До конца 2018 года ТПУ завершит создание Научного парка
Первая очередь Научного парка, открытая к 120-летнему юбилею Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) стала, вероятно, самым весомым и ценным подарком вуза университетской элите, студентам, аспирантам и всем тем, кто не мыслит себя сегодня вне науки. 2271
-
25/10/2016
Томские ученые создадут первый в РФ томограф для изучения сложнейших объектов
Ученые Томского политехнического университета выиграли конкурс Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы". 2103
-
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. 4109
-
25/02/2020
Томские ученые разработали выгодную стратегию утилизации отходов
Ученые Томского политехнического университета разработали стратегию совместной утилизации промышленных и коммунальных отходов путем сжигания их в составе композиционного топлива, сообщают РИА Новости. 339
-
25/09/2019
Ученые ТГУ нашли новые пульсации в пламени «горелки» для тяжелого топлива
Исследования нового устройства, созданного в Институте теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук и предназначенного для бессажевого сжигания тяжёлого углеводородного топлива с паровой газификацией, провели на механико-математическом факультете. 915
-
24/10/2016
Лазер томских ученых может служить медикам и «оборонщикам»
Ученые ФИТ ТГУ создали лазерную систему генератор-усилительна парах стронция с большим набором длин волн и возможностью их селективного выделения. Благодаря этому установка может найти применение в разных областях – от медицины до оборонно-промышленного комплекса. 1458
-
29/06/2018
Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной
Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов. 940
-
07/11/2019
Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ
В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию. 763
-
07/02/2020
Ученые ТПУ изучат, как условия космоса влияют на новый модуль МКС
Проект «Исследование воздействия динамических нагрузок на корпусные элементы модуля российского сегмента Международной космической станции с использованием многоуровневого динамического моделирования» вошел в Долгосрочную программу экспериментов на МКС. 354