МОСКВА, 7 марта. /ТАСС/. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали установку для получения сверхтвердых материалов на основе соединений углерода и титана, которая работает на открытом воздухе, а не в вакууме, что значительно удешевляет процесс, так как не требует специальных условий и дорогостоящего оборудования. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.
"Коллектив молодых ученых Томского политехнического университета разработал установку для получения сверхтвердых материалов на основе карбидов титана. Это безвакуумный метод, и в этом его основное преимущество по сравнению с аналогами. Потому что в таком случае процесс получения карбидов не требует специальных условий инертной газовой среды, а значит и дорогостоящего оборудования, - он протекает на открытом воздухе", - говорится в сообщении.
Карбид титана отличается особой прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Его используют для нанесения износостойких покрытий, для изготовления тиглей, то есть стойких к расплавлению металлами емкостей, и так далее. Помимо карбида титана на своей установке ученые также получили образцы карбида кремния и карбида бора, которые применяют для создания компонентов силовой электроники, изделий ядерной промышленности, керамических бронепластин и других изделий.
Руководитель проекта, доцент отделения автоматизации и робототехники ТПУ Александр Пак пояснил, что большинство научных коллективов сейчас получают карбиды электродуговым методом, который протекает в вакууме, в защитных инертных атмосферах, например, из аргона, водорода или гелия. Это влечет за собой необходимость ряда технических средств и, соответственно, затрат.
"Как показывает анализ мировых публикаций, лишь около 6% публикаций в мире описывают успешный синтез неоксидных материалов на открытом воздухе, предлагая свои подходы. Наша группа входит в этот небольшой процент, кроме того, описания синтеза в атмосферной плазме дугового разряда постоянного тока именно карбидов кремния, бора и титана нам в литературе не встречались", - сказал ученый, слова которого приводятся в сообщении.
Синтез за несколько секунд
Установка, разработанная в Томском политехе, может быть размещена на обычном письменном столе, по площади она занимает менее квадратного метра. Она состоит из простых элементов: силового источника питания, источника постоянного тока, электродов и системы управления, которая позволяет установке работать в автоматизированном режиме. Сам процесс синтеза карбидов занимает всего несколько секунд.
"Экспериментальное исследование, посвященное синтезу того или иного материала требует обеспечения повторяемости экспериментов, иначе невозможно добиться стабильности параметров разряда и параметров выходного продукта. За это в нашем случае отвечает система управления. Мы уже получили два авторских свидетельства к программе для системы управления электродуговым реактором и продолжаем совершенствовать программную часть, а сама установка и способ получения карбида титана находятся в процессе патентования", - сказал руководитель проекта.
Пак добавил, что далее ученые намерены усовершенствовать технологию таким образом, чтобы минимизировать примеси в конечном продукте, а также повысить его объем.
