Все новости

Российские ученые сумели в десятки раз увеличить стойкость титана в промышленных реакторах

По уровню коррозийной стойкости полученные сплавы превосходят специальную кислотостойкую нержавеющую сталь

ТАСС, 20 декабря. Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали новую технологию нанесения антикоррозионных покрытий на титан, из которого изготавливаются реакторы для химической промышленности, увеличив его стойкость в десятки раз. Об этом в четверг сообщила пресс-служба ИЯФ СО РАН.

"Ученые ИЯФ СО РАН и НГТУ разработали технологию наплавки коррозионностойких покрытий из тантала, ниобия или циркония на титан с помощью промышленного ускорителя электронов ЭЛВ-6. Полученный материал может применяться при изготовлении реакторов для химической промышленности: по уровню устойчивости к агрессивному воздействию он в десятки раз превосходит специальную кислотостойкую нержавеющую сталь, которая традиционно применяется в этой области", - говорится в сообщении.

Высокая коррозионная стойкость материала актуальна, прежде всего, для химической промышленности. Для изготовления специальных реакторов, которые способны выдержать воздействие кипящих кислот - азотной, соляной и серной - традиционно используются специальные кислотостойкие сорта нержавеющей стали. Задачей ученых было найти более устойчивую и практичную альтернативу.

Из всех материалов, применяющихся в промышленности (наряду с платиной и золотом), наибольшей устойчивостью к коррозии обладает тантал - его стойкость сопоставима с платиной, за ним идут цирконий, ниобий, молибден и гафний. Все эти металлы близки по строению к более дешевому и распространенному титану. Однако, в обычных условиях получить сплавы из этих материалов достаточно трудно. Для сравнения: температура плавления титана составляет 1660°C, а тантала - 3000°С, и в результате получается, что куски тантала просто тонут в расплавленном титане.

Для решения этой проблемы команда ученых использовала промышленный ускоритель ЭЛВ-6 с высокоэнергетическим (1,4 МэВ) электронным пучком. В качестве основы они взяли пластины титана, на поверхности которых равномерно распределяли порошок из смеси титана и тантала. Под воздействием электронного пучка частицы тантала растворились в титане, как сахар в воде. В результате получился слой, который увеличивает коррозионную стойкость исходного металла до 100 раз.

"По уровню коррозийной стойкости титановые сплавы, полученные методом электронно-лучевой наплавки, превосходят специальную кислотостойкую нержавеющую сталь в десятки раз. Поэтому несмотря на то, что стоимость нашего материала будет составлять около 3 тыс. рублей за килограмм против 900 рублей за килограмм кислотостойкой нержавеющей стали, по соотношению стойкость/стоимость он выигрывает в несколько раз", - сказал участник исследования, аспирант кафедры материаловедения НГТУ Виталий Самойленко.

Теги