Новое коррозионностойкое покрытие для химических реакторов разработали ученые НГТУ НЭТИ

Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ разработали коррозионностойкое покрытие на основе высокоэнтропийных сплавов, упрочненных тугоплавкими частицами. Благодаря повышенной коррозионной стойкости, износостойкости и пластичности покрытие может применяться в химической промышленности и энергетике.

НГТУ НЭТИ совместно с Институтом ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН исследовали композиционные покрытия на основе высокоэнтропийных сплавов, упрочненных тугоплавкими частицами. Речь идет о новом поколении сплавов, состоящих из не менее пяти различных элементов, упрочненных частицами карбидов и боридов. Такие материалы отличаются особенными свойствами. Это высокая коррозионная стойкость, износостойкость и термическая устойчивость, благодаря которым их можно применять в энергетике, химической промышленности, судостроении, аэрокосмической отрасли.

По словам заведующего научно-исследовательской лабораторией физико-химических технологий и функциональных материалов, профессора кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ Ивана Батаева, в первую очередь речь идет о химических производствах, где нужны материалы, обладающие высокой стойкостью к коррозии и окислению.

«К высокоэнтропийным сплавам в последнее время появился взрывной интерес. В таких материалах, как правило, содержится не менее пяти различных элементов — например, кобальт, хром, железо, никель, марганец; кроме них мы также добавляем частицы карбидов или боридов, которые делают покрытие еще более износостойким и прочным при высоких температурах», — рассказал Иван Батаев.

Для исследователей НГТУ НЭТИ высокоэнтропийные сплавы, исследование которых проводилось при поддержке Российского научного фонда, представляют интерес с точки зрения фундаментальной науки. Как правило, смешивание большого количества элементов приводит к формированию в материалах очень сложных кристаллических структур, но не в данном случае. Кристаллическая решетка высокоэнтропийных сплавов является достаточно простой, что стало неожиданным результатом с точки зрения материаловедения.

«При разработке первых многоэлементных сплавов ожидалось, что структура будет сложной, а сам сплав хрупким, но на деле оказалось наоборот. Простая структура высокоэнтропийных сплавов обеспечивает их высокую пластичность, стойкость к коррозии, высокотемпературному окислению», — отметил ученый.

Именно эти свойства будут интересны уже для многих отраслей отечественной промышленности, развитие которой направлено на становление технологического суверенитета и снижение зависимости от импорта.