Молодые ученые России и Белоруссии разработают новую технологию получения сверхпрочных композитов

Борид хрома — сверхтвердый и тугоплавкий материал с широким потенциальным применением в нефтедобывающей промышленности. Он может использоваться при изготовлении резцов для бурения скважин и для напыления защитных покрытий, увеличивающих срок службы изделий, стать альтернативой применяемым сегодня нитридам и карбидам.

Аспирант Инженерной школы информационных технологий и робототехники ТПУ Павел Поваляев предложил новый эффективный способ получения борида хрома с помощью плазмы дугового разряда тока в открытом воздухе. Эта технология эффективнее существующих в плане энерго- и временных затрат, а также экономически выгодна. Реализовать ее позволяет безвакуумный электродуговой реактор для получения сверхтвердых материалов, разработанный специалистами Инженерной школы энергетики ТПУ.

«В качестве исходного сырья используется бор и хром в виде порошка. Однородная масса необходима для того, чтобы эти вещества прореагировали между собой. Технология близка к сварочной: в системе происходит короткое замыкание, и возникает плазменная дуга, это сопровождается высокими температурами. Под воздействием температур и при использовании реактивов происходит химическая реакция: порошок начинает спекаться, образуется слав.

При этом мы можем регулировать в установке такие параметры как сила тока воздействия и время воздействия, что влияет на свойства получаемого сплава», — рассказывает молодой ученый Павел Поваляев.

Задача исследований — подобрать оптимальное соотношение бора и хрома и модернизировать технологию таким образом, чтобы синтезировать порошок с заданными свойствами.

Сейчас проходит экспериментальная часть исследований. После получения оптимальной технологии к реализации проекта присоединятся коллеги из Института тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси. Они будут разрабатывать способы получения композитных материалов на основе борида хрома, изучать их свойства и возможности дальнейшего применения в промышленности.

Справка:
Международный конкурс в рамках программы «УМНИК» проводится впервые в партнерстве с Белорусским республиканским фондом фундаментальных исследований. Его цель — поддержка совместных проектов молодых ученых России и Беларуси, создание условий и механизмов для научно-технического сотрудничества. Павел Поваляев стал одним из четырех победителей в России и единственным за Уралом.

Источник: Служба новостей ТПУ