中俄科學家開發出獨特的耐熱塗層

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核聚變 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 15.10.2024
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俄羅斯密西斯國立科技大學(簡稱:NUST MISIS,前身是莫斯科鋼鐵合金學院)的科學家聯合中國礦業大學和河南省科學院的研究者,開發出一種保護耐熱陶瓷產品不受高溫破壞的防護塗層。
他們的研究成果發佈在國際期刊《開放式陶瓷》(Open Ceramics)上,研究作者表示,這項研發能在機械製造和能源工程領域得到應用。
為擴大可應用於機械製造和能源工程的部件和結構可使用的溫度範圍,需要高耐熱材料。鉬合金(T2相Mo5SiB2合金)被認為在這一方面具有前景。然而,密西斯國立科技大學表示,Mo5SiB2合金在高溫下會發生氧化,如果溫度高於1200°C,它就會開始分解。
提高鉬合金抗氧化能力的一種常用辦法是在其表面塗上含有硅(Si)和硼(B)的保護層。專家表示,這種多成份的保護層在氧化作用發生時能形成具有自我修復缺陷和裂縫能力的硅酸鹽玻璃層。俄羅斯和中國專家研發出了高硅耐熱塗層(Mo₃₀Si₆₀B₁₀)。通過磁控濺射法,團隊可將保護層厚度控制在1千分尺到10微米不等。
俄羅斯密西斯國立科技大學-俄羅斯科學院結構宏觀動力學與材料科學問題研究所自蔓延高溫合成科研中心主任、粉末冶金和功能塗層系系主任葉夫根尼·列瓦紹夫說:“這將允許為應用的具體對象選擇最優的保護塗層方案,在保持結構元件功能特性的同時提高其耐熱、耐腐蝕、耐侵蝕水平,增加能應用於冶金和發動機製造的耐熱部件和結構的使用壽命和技術特性。”
在實驗過程中,研發的塗層不僅影響合金對氧化的耐受性,還能改善其機械性能。據研究者介紹,類似的塗層能將材料硬度提高40%、抵抗拉力和壓縮能力提高18%,將材料在去除拉力後的收縮能力提高25%。
俄科學家發現生產超硬陶瓷的新方法  - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 08.10.2024
俄科學家發現生產超硬陶瓷的新方法
這項工作在俄羅斯科學基金會(項目編號:№ 23–49-00141)和中國國家自然科學基金會(項目編號:№ 52261135546)支持下完成。
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