Специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» представили инновационные защитные покрытия на основе хрома, алюминия, кремния и бора. Новые материалы демонстрируют рекордную термическую стабильность, сохраняя свои свойства при температурах до 1300°C, что на 100–300 градусов выше, чем у существующих аналогов.
Покрытия обладают комплексом улучшенных эксплуатационных характеристик:
- Повышенная стойкость к окислению и коррозии
- Улучшенные механические и трибологические свойства (твёрдость, износостойкость)
- Высокая термическая стабильность
Технология создания покрытий основана на методе магнетронного распыления с использованием композитных керамических мишеней. Уникальные свойства материала достигаются за счёт синергии химических элементов:
- Хром формирует прочную основу покрытия
- Бор и кремний повышают твёрдость и износостойкость
- Алюминий обеспечивает устойчивость к высоким температурам и защищает от окисления
В ходе исследований были протестированы четыре варианта составов. Все образцы показали отличную стойкость к окислению при 1200°C благодаря образованию защитных поверхностных плёнок из оксидов хрома и алюминия. Один из составов с повышенной концентрацией алюминия успешно выдержал температуру 1300°C. В этом случае алюминий формирует промежуточный барьерный слой, который эффективно предотвращает диффузию кислорода вглубь материала.
Разработка учёных МИСиС открывает новые возможности для применения в аэрокосмической отрасли, энергетике, металлообработке и других областях, где требуются материалы с экстремальной термостойкостью и долговечностью.