Новые материалы созданы на основе алюминия и силумина — сплава алюминия и кремния.
«Эти металлы обладают малым весом, хорошей коррозионной стойкостью. Чтобы использовать их в авиационной и космической технике, достаточно изменить их прочностные и трибологические свойства: повысить твердость и износостойкость », — говорит Мария Рыгина, аспирантка кафедры наноматериалов и нанотехнологий ТПУ.
В качестве покрытий политехники используют титан, нитрид титана и силумин с содержанием кремния 25%.
Особенность разработанного метода заключается в том, что покрытие не наносится на подложку, а вплавляется в нее с помощью интенсивного импульсного электронного пучка. Экспериментальные исследования показали, что это привело к увеличению твердости металла почти в шесть раз и износостойкости в три раза.
«Мировые специалисты по материаловедению отмечают, что сейчас главная проблема — адгезия между покрытием и подложкой. Если покрытие просто наносится, то его можно легко удалить.
Зарубежные исследовательские группы ищут решение этой проблемы путем формирования многослойного покрытия. Однако многослойное напыление занимает много времени.
Мы предлагаем наплавку покрытия в подложке: это занимает микросекунды, и адгезия значительно улучшается », — говорит научный руководитель проекта, профессор кафедры наноматериалов и нанотехнологий ТПУ Юрий Иванов.
Формирование покрытий таким методом возможно благодаря специфическим электронно-ионно-плазменным установкам, созданным учеными ИВХЭ СО РАН и ТПУ.
По словам разработчиков, установки уникальны и поставляются в Японию, Китай, Канаду.
По словам Марии Рыгиной, модифицированные металлы могут быть использованы для изготовления деталей внутренних механизмов космических аппаратов: именно они самые носимые. В настоящее время этот метод используется в производстве деревообрабатывающих инструментов и деталей для машиностроения."