Специалисты Томского научного центра Сибирского отделения РАН разработали инновационный метод создания соединений бора в поверхностных слоях титана, который позволяет повысить износостойкость покрытий в пять раз.
Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, разработка особенно востребована при производстве медицинских изделий, а также в инструментальной промышленности.
В основе метода лежит контролируемый синтез боридов — армирующих частиц, которые значительно укрепляют поверхность материала. Ученые сравнили этот процесс с приготовлением лазаньи: на титановый образец поочередно наносятся борсодержащая и боридобразующая пленки в строго определенном соотношении толщин. Затем они обрабатываются импульсным электронным пучком, который расплавляет пленки и запускает синтез боридных частиц. Цикл повторяется несколько раз, и в итоге формируется нанокомпозитное покрытие, состоящее из титановой матрицы и укрепляющих частиц диборида титана.
Как пояснил научный сотрудник Евгений Яковлев, ранее при облучении электронным пучком было сложно добиться контролируемого образования нужных частиц боридов в титановой матрице. Новая технология решает эту задачу. Исследователи перебрали различные режимы обработки и нашли оптимальный: при плотности энергии 3,5 джоуля на квадратный сантиметр формируются композитные покрытия с максимальным содержанием наночастиц размером до 100 нанометров. Именно этот режим обеспечивает рекордную износостойкость, увеличивая ее в пять раз по сравнению с традиционными покрытиями, сообщает ТАСС.
