РусРусский язык
Пермские ученые защитили детали от коррозии с помощью нанопокрытий

Пермские ученые защитили детали от коррозии с помощью нанопокрытий

8 апреля 2020 г.654

Пермские ученые создали технологию, которая позволяет защищать инструменты и детали от совместного действия коррозии, ударов и тепла. Чтобы обезопасить их от воздействия агрессивных сред, специалисты предложили наносить на поверхность металлов многослойные нанопокрытия. Они помогают снизить скорость коррозии материалов более чем в 2500-3000 раз.

Коллектив ученых под руководством профессора Пермского политехнического университета Анны Каменевой получил многослойные покрытия на основе нитридов титана, циркония и алюминия. Для нанесения состава на металлы они использовали различные способы: импульсное магнетронное распыление, катодно-дуговое испарение и комбинированные методы. Ученые провели испытания защитных свойств покрытий в агрессивной среде, которая вызывает коррозию, – в растворах хлорида натрия и гидроксида натрия. Данные помогли им определить оптимальный состав покрытий с максимальным защитным эффектом.

– Мы доказали, что двухкомпонентное наноструктурированное покрытие на основе нитрида титана, которое мы получили с помощью импульсного магнетронного распыления, снижает коррозию и пассивный ток более чем в 2500 раз. Второй состав, на основе нитрида циркония, который мы нанесли на металл с помощью катодно-дугового испарения, замедляет коррозию более чем в 3000 раз, а пассивный ток – в 2000 раз, – рассказывает профессор кафедры инновационных технологий машиностроения, доктор технических наук, профессор ПНИПУ Анна Каменева.

По словам ученых, многослойное покрытие с чередующимися слоями нитрида титана и нитрида циркония с установленной структурой, фазовым и элементным составом замедляет коррозию и повышает степень защиты от нее в 750 и 800 раз в 5%-м гидроксиде натрия и в 136 и 229 раз - в 3%-м хлориде натрия. Аналогов одновременной защиты деталей от коррозии в различных агрессивных средах с такой эффективностью нет.

Ученые на протяжении уже 35 лет разрабатывают технологии упрочнения и защиты деталей в горно- и нефтедобывающей, инструментальной и ремонтной промышленности, а также в машиностроении и авиастроении. Покрытия, которые специалисты «подстраивают» под реальные условия применения, внедрили на 10 предприятиях Пермского края. Они получили 9 патентов на изобретение.

Наноструктурированные многослойные покрытия позволяют изготавливать более экономичные и конкурентоспособные инструменты и детали. Ученые формируют на поверхности изделий многослойные нанопокрытия, которые улучшают их износостойкость, защищают материал от воздействия тепла, ударов и коррозии, образования трещин. По износостойкости и защите от коррозии они превосходят зарубежные и российские аналоги. Технологии разработчиков позволяют заранее задать структуру и свойства слоев многослойных покрытий. Структуры, которые обладают несколькими свойствами, одновременно улучшают характеристики деталей и защищают их от вредного воздействия. Уникальность технологии – в универсальности их адаптирования под индивидуальные заказы предприятий.

Последние два года ученые разрабатывают новые составы многослойных нанопокрытий – на основе нитридов титана, циркония, хрома и алюминия с различными по составу, строению и структуре слоями. Им удалось получить уникальные по стойкости к коррозии, теплу, трещинам, ударам покрытия с помощью нового подхода к управлению свойствами и их прогнозированию.

Результаты исследования ученые опубликовали в двух журналах 1-го квартиля: Q1 Applied Surface Science и Data in Brief, которые входят в Scopus и Web of Science.

Для справки:

Результаты исследований профессор Анна Каменева представила на международных конгрессах и конференциях в Великобритании, Китае, Японии, Италии, Финляндии и России. Редактор российских и зарубежных научных журналов, в 2020 году вошла в редколлегию канадского журнала Journal of Mineral, Metal and Material Engineering. В 2019-2020 гг. получила сертификат посла науки Bentham Science Ambassador журнала Current Chinese Science: Material Science. Эксперт научных и научно-технических проектов, по закрытым технологиям на заводах.


Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

Вы представляли, как будет выглядеть филиал нашего университета в Когалыме? 😇 А мы вам сейчас расскажем и покажем. Современный дизайн интерьера, высокотехнологичное оснащение аудиторий и лабораторий, общежития и учебные корпуса с системой «Умный дом», спортивные площадки и зоны с арт-объектами, зеленые микро-оазисы и многое другое - это будет настоящий университет будущего! ▪ Студенту даже не придется выходить на улицу, чтобы попасть из общежития на «пару». Все объекты между собой будут связаны теплыми коридорами, что немаловажно, учитывая суровый климат Когалыма. Зимой температура здесь достигает отметки в — 40 градусов. ▪ Трансформация пространства — особенность проекта. По плану в кампусе появятся аудитории, которые можно будет перестраивать под любой формат занятий или мероприятий. Кроме того, в таких помещениях планируется магнитно-маркерное покрытие всех стен и столов. Студентам и преподавателям можно будет делать записи, не ограничиваясь тетрадью или учебной доской. ▪ Среди прочих интересных технологичных решений — пропускная система с использованием биометрических идентификаторов — отпечатку пальца и распознаванию лица, возможность синхронного перевода потоковых лекций зарубежных профессоров, автоматическая трансляция мероприятий в любое время в любую точку кампуса и другое. Первый набор нефтяников прошел в этом году. Это 24 студента из разных уголков нашей страны, от Сыктывкара до Калининграда! Пока идет строительство филиала, ребята будут учиться и жить в Перми. ----------------------- Напомним, 11 декабря в Москве ректор вуза Анатолий Ташкинов, Президент [club67011832|ПАО «ЛУКОЙЛ»] Вагит Алекперов и глава Когалыма (ХМАО-Югра) Николай Пальчиков подписали трехстороннее соглашение о сотрудничестве, которое предполагает открытие филиала Пермского Политеха в Когалыме! Давайте вместе посмотрим видеоролик-экскурсию по будущему филиалу университета 😍⬇ #новости@politehperm