Инновационная методика синтеза нового класса сверхтвердых материалов создает возможности для их применения в разных промышленных секторах.
Специалисты Томского политехнического университета разработали передовой метод синтеза высокоэнтропийных боридов, которые являются новым классом сверхтвердых материалов. Синтез проводился на открытом воздухе с использованием специально созданного в университете дугового реактора. Благодаря своей результативности и экономичности, предложенная технология обладает значительным потенциалом для дальнейшего развития и интеграции в промышленность, включая металлургию, машиностроение и аэрокосмическую сферу.
Высокоэнтропийные бориды являются уникальными соединениями, в которые входят одновременно четыре или более основных металлических компонента вместе с бором. Эти материалы относятся к новому классу высокотемпературных керамических веществ, которые привлекают внимание благодаря своим выдающимся характеристикам. Одно из главных преимуществ — высокая температура плавления, превышающая 3000 °C.
Отечественные эксперты разработали уникальный метод получения керамических материалов — безвакуумный электродуговой метод синтеза. Он основан на использовании дугового разряда постоянного тока на открытом воздухе, что исключает необходимость в специальном вакуумном и газовом оборудовании. Данная технология значительно упрощает процесс синтеза, снижает энергозатраты и повышает общую производительность.
«Полученные нами результаты демонстрируют, что порошки высокоэнтропийных боридов, синтезированные безвакуумным электродуговым методом, могут быть эффективно использованы для искрового плазменного спекания объемных образцов керамики, обладающих твердостью, сравнимой с характеристиками образцов, спеченных в аналогичных условиях из порошков, полученных другими методами. В некоторых случаях твердость полученных образцов даже превышает аналогичные материалы, упомянутые в литературе», — комментирует младший научный сотрудник лаборатории перспективных материалов энергетической отрасли Арина Свинухова.
Предложенная методика ранее успешно использовалась для синтеза различных карбидов металлов. Он уже подтвердил свою эффективность и надежность. Применение данного метода открывает новые горизонты для производства высококачественных керамических материалов, которые могут быть использованы в разных промышленных направлениях.
Фото: hi-tech.mail.ru