В Томском университете повысили срок работы пористых металлических горелок до пяти раз
Ученые Томского научного центра СО РАН добились прогресса в увеличении срока службы пористых металлических горелок, способных выдерживать температуры свыше 1 000 градусов. Благодаря их разработкам срок эксплуатации таких горелок увеличился в пять раз. Эти материалы имеют ключевое значение для создания современных энергоустановок и аппаратов химической промышленности, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.
Пористые интерметаллидные сплавы, устойчивые к окислению и экстремальным температурам, активно разрабатываются во всем мире. Как пояснил младший научный сотрудник лаборатории технологического горения Никита Пичугин, даже минимальное добавление редкоземельных элементов, таких как диспрозий, иттрий или гадолиний, в концентрации 0,05 атомных процентов, повышает устойчивость сплавов к окислению. Это, в свою очередь, увеличивает их долговечность при высоких температурах.
Однако в России порошки металлов с микроконцентрациями РЗЭ практически недоступны. Поэтому перед учеными стояла задача разработать технологию нанесения редкоземельных элементов на поверхность порошков и создать оборудование для их обработки. Для этого исследователи использовали электронно-пучковую установку, где методом магнетронного распыления на частицы порошка наносился тонкий слой РЗЭ. Затем под воздействием электронного пучка происходило сплавление покрытия с материалом частицы, что позволило получить порошковый мастер-сплав с частицами типа "ядро-оболочка". В качестве основы использовались порошки алюминия и хрома, а в качестве оболочки — диспрозий и иттрий.
Полученные мастер-сплавы были применены для создания пористых интерметаллидов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Процесс можно сравнить с горением бенгальской свечи. Он позволяет получать пористые структуры при температурах выше 1 500–1 600 градусов. Ученые также изучили, как равномерно распределить микроконцентрацию РЗЭ по всему объему материала, что значительно повысило его окислительную стойкость.
Испытания показали, что пористые материалы, модифицированные редкоземельными элементами, обладают в два-пять раз большей устойчивостью к высоким температурам по сравнению с обычными интерметаллидами. Результаты исследования опубликованы в авторитетных научных журналах Vacuum и International Journal of Alloys and Compounds.
Пористые интерметаллидные сплавы, устойчивые к окислению и экстремальным температурам, активно разрабатываются во всем мире. Как пояснил младший научный сотрудник лаборатории технологического горения Никита Пичугин, даже минимальное добавление редкоземельных элементов, таких как диспрозий, иттрий или гадолиний, в концентрации 0,05 атомных процентов, повышает устойчивость сплавов к окислению. Это, в свою очередь, увеличивает их долговечность при высоких температурах.
Однако в России порошки металлов с микроконцентрациями РЗЭ практически недоступны. Поэтому перед учеными стояла задача разработать технологию нанесения редкоземельных элементов на поверхность порошков и создать оборудование для их обработки. Для этого исследователи использовали электронно-пучковую установку, где методом магнетронного распыления на частицы порошка наносился тонкий слой РЗЭ. Затем под воздействием электронного пучка происходило сплавление покрытия с материалом частицы, что позволило получить порошковый мастер-сплав с частицами типа "ядро-оболочка". В качестве основы использовались порошки алюминия и хрома, а в качестве оболочки — диспрозий и иттрий.
Полученные мастер-сплавы были применены для создания пористых интерметаллидов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Процесс можно сравнить с горением бенгальской свечи. Он позволяет получать пористые структуры при температурах выше 1 500–1 600 градусов. Ученые также изучили, как равномерно распределить микроконцентрацию РЗЭ по всему объему материала, что значительно повысило его окислительную стойкость.
Испытания показали, что пористые материалы, модифицированные редкоземельными элементами, обладают в два-пять раз большей устойчивостью к высоким температурам по сравнению с обычными интерметаллидами. Результаты исследования опубликованы в авторитетных научных журналах Vacuum и International Journal of Alloys and Compounds.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
