Новости Самары
Мы в Telegram
Добавить новость
Все города России от А до Я
Россия24.proнепрерывные новости из регионов России 24/7 на русском + новости Москвы и Подмосковья от Moscow.Media и мировые новости от RU24.pro и партнёров в календарном формате (вчера, сегодня и сейчас) совместно с 123ru.net и платформой СМИ24.net по технологии 103 NEWS

Новая защита для промышленных и медицинских изделий

Новая защита для промышленных и медицинских изделий

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) вывели на качественно новый уровень технологию плазменно-электролитической обработки. Это позволит управлять её производительностью и свойствами керамических слоёв, формируемых на поверхности изделий, применяемых в энергетическом и химическом машиностроении, медицине и других областях промышленности, а главное, надёжно прогнозировать ожидаемые эффекты от варьирования параметров обработки.

 

Плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО) используется для создания защитных керамических оксидных покрытий (слоёв) на изделиях из лёгких сплавов, работающих в экстремальных условиях. Изучением и усовершенствованием технологии ПЭО в Тольяттинском госуниверситете занимаются при поддержке Российского научного фонда в научно-исследовательском отделе (НИО) «Оксидные слои, плёнки и покрытия» под научным руководством профессора, доктора физико-математических наук Михаила Криштала при участии ведущего научного сотрудника Израильского политехнического института (Технион) физика-теоретика, PhD Александра Кацмана.

– Направленный поиск оптимальных решений (подбор параметров ПЭО) затруднён отсутствием чёткого понимания физических основ формирования таких покрытий. Поэтому создание физической модели ПЭО как совокупности физических явлений остаётся высоко актуальной задачей, – говорит Михаил Криштал. – В то же время технология ПЭО  не так давно была молицирована путём введения в электролит различных керамических наночастиц. Поскольку возникающие при этом синергетические эффекты, фактически, привели к появлению новой ещё более эффективной технологии гибридной плазменно-электролитической обработки (ГибПЭО), это ещё более усложнило понимание физики процесса. Исследования ПЭО с добавками наночастиц активно ведутся во всем мире с нарастающей интенсивностью в последние 5-10 лет. По сути идёт период накопления информации, причём в достаточно хаотичном режиме. Поэтому мы почувствовали острую необходимость обобщения своих и других известных результатов для выхода на качественно иной уровень исследований и разработок.

В итоге исследователи ТГУ разработали теорию, которая позволяет описать и количественно предсказать семь видов взаимодействия частиц с оксидным слоем, и доказали её состоятельность, проведя многочисленные эксперименты, а также обобщив данные других исследователей из сотни источников.

– В нашей работе обобщены и теоретически обоснованы общие и отличительные особенности механизмов взаимодействия наночастиц с оксидным покрытием, формируемым методом ГибПЭО на лёгких сплавах. Мы использовали в основном силумины (сплавы алюминия с кремнием) и сплавы на основе магния при их ГибПЭО с наночастицами карбида титана, диоксида кремния и диоксида циркония. Однако обобщение распространяется и на другие материалы и частицы, – поясняет начальник лаборатории структурно-фазового анализа НИИ прогрессивных технологий ТГУ. кандидат технических наук Антон Полунин.

Исследователи показали, что взаимодействие заряженных керамических ускоренных электрическим полем наночастиц с оксидным слоем определяется трансформацией кинетической энергии наночастиц в нагрев и пластическую деформацию, в фазовые превращения, а также в создание новых поверхностных дефектов. Одним из основных контролирующих факторов стало соотношение твёрдости частиц и оксидного слоя, а также поверхностного заряда на частицах.

– В случае подробно рассмотренного в работе взаимодействия частиц диоксида кремния с оксидным слоем, формируемым на силуминах, образующееся покрытие оказывается твёрже керамических наночастиц, а в остальных случаях наоборот – наночастицы оказываются твёрже оксидного слоя. Это определило две основные группы сценариев взаимодействия наночастиц с покрытием, формируемым при ГибПЭО, – говорит Михаил Криштал. – Но сценарии зависят не только от соотношения твёрдости слоя и добавляемых частиц, а также от распределения введённых в электролит частиц по размерам, от температурно-барических условий фазовых превращений в наночастицах (включая условия их расплавления) и от основных параметров процесса ПЭО.

В итоге учёные с единых позиций описали семь 7 различных сценариев взаимодействия добавленных в электролит керамических наночастиц с оксидным слоем при его формировании методом ГибПЭО.

– Поскольку в электролите всегда присутствуют частицы не одного размера, а в некотором диапазоне размеров – как правило от 10-30 до 100 нм и более – это определяет возможность одновременной реализации до четырёх сценариев взаимодействия наночастиц с оксидным слоем. Синергизм гибридной обработки проявляется в несводимости получаемых эффектов к простой сумме плазменно-электролитического воздействия на материал и добавок наночастиц в электролит – малое количество вводимых частиц (как правило в диапазоне 0,3–3 г/л электролита) приводит к кратным и многократным эффектам, – отмечает Михаил Криштал

В конечном итоге, с помощью наночастиц при ГибПЭО удаётся в разы повысить износостойкость покрытий и в десятки раз их коррозионную стойкость, а также сократить время обработки и энергоёмкость процесса в несколько раз. Таким образом, эффективность технологии повышается многократно. 

Результаты своей работы учёные представили в статье, которая была опубликована в Ceramics International – высокорейтинговом научном журнале, освещающем науку о современных керамических материалах (Q1 по SJR, IF 2024 – 5,2, индексируется Scopus).

Работа выполнена при поддержке РНФ (проект № 21-19-00656) в рамках передовой инженерной школы «Гибридные и комбинированные технологии», созданной ТГУ в 2023 году при поддержке высокотехнологичных компаний, включая генерального партнёра АО «АВТОВАЗ».

Точка зрения авторов может не совпадать с позицией редакции

Число зарегистрированных в России МСП превысило 6,56 млн

Гипотермия: чем опасна низкая температура тела и о каких болезнях сигнализирует

Один из самых надежных внедорожников в истории, Toyota Sequoia, снова появился в России

В МИД РФ заявили о наращивании Западом потенциала для кибератак против России

Moscow.media

РНФ: выявлены связанные с шизофренией мутации в генах развития нервной системы

8-летний мальчик с Камчатки стал 14-миллионным посетителем выставки «Россия»

Представитель Кремля Песков: Путин неоднократно говорил, что потребности в мобилизации нет

Машина влетела в ограждение на МКАД и загорелась

Музыкальные новости

Новости Самарской области


Москва

Эксперт по семейному капиталу Светлана Петрова: «Мой путь предпринимателя был прямой, как стрела»



Полезные советы от партнёров Russia24.pro


Все новости Самарской области на сегодня

Другие новости Самарской области

Частные объявления в Самарской области




Новости от партнёров Russia24.pro


Жизнь

Количество пользователей-инвесторов на платформе «Атомайз» превысило 72000



Все новости часа на 123ru.net
Москва

В МИД РФ заявили о наращивании Западом потенциала для кибератак против России

<

>
Moscow.media <::
:: Самара на Ria.city
Новости Крыма на Sevpoisk.ru

Другие регионы России

Новости Самарской области

Новости Самарской области


Москва

23 МАЯ РОССИЙСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ ТУРИЗМА ОТМЕТИЛА СВОЙ 55-Й ДЕНЬ РОЖДЕНИЯ. ФОТОРЕПОРТАЖ


Авто в Самарской области


Спорт в Самарской области



Новости тенниса


Даниил Медведев

Даниил Медведев проиграл Рафаэлю Надалю тренировочный сет на «Ролан Гаррос»


Здоровье в Самарской области


Экология в Самарской области


Коронавирус в Самарской области


Музыкальные новости


Булат Окуджава

Булат Окуджава и мой ответ тем, кто хотел бы его «отменить»


Власть


Россия


Rss.plus


Арцах

23 МАЯ РОССИЙСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ ТУРИЗМА ОТМЕТИЛА СВОЙ 55-Й ДЕНЬ РОЖДЕНИЯ. ФОТОРЕПОРТАЖ


Жизнь


Блоги


Развлечения


Сегодня в мире


Другие новости сегодня



Russia24.pro — вся правда о России и из России 24/7 (сегодня и сейчас).

Russia24.pro — федеральная интернет-платформа медийных ресурсов регионов России в календарном формате на основе технологичной новостной информационно-поисковой системы с элементами искусственного интеллекта, гео-отбора и возможностью мгновенной публикации авторского контента в режиме Free Public. Russia24.pro — ваши новости сегодня и сейчас в Самарской области.

Все авторы публикаций — на SMI24.net (с комментариями 24/7) от Smi24.net (облегчённая версия международной платформы 123ru.net с учётом действующего законодательства РФ в отношении СМИ). Все новости на английском языке сегодня и сейчас — тут.

Опубликовать новость в любом городе и регионе можно мгновенно — здесь, а также на страницах партнёрских проектов 103news.com и RSS +

Самара на Ria.city

Светские новости (слухи, сплетни, сарафанное радио, шоу-бизнес, рейтинги)



Самые свежие публикации часа



Russia24.pro — информационно-просветительский интернет-канал про всё, что происходит сегодня и сейчас и происходило когда-то (в архиве, в календарном формате) во всех регионах России (не путать с федеральным ТВ каналом "Россия 24") — новости, статьи, сообщения, реплики, высказывания, комментарии из самых дальних уголков страны, конкретных регионов, городов, сёл и деревень от конкретных источников в текущее время с ежеминутно авторизованным обновлением контента (тексты, фото, видео) на основе уникальной авторской технологии обработки большого количества данных в единицу времени (в настоящее время, это — более чем 20 000 источников публикаций ежедневно со всего мира и, практически на всех популярных языках планеты) в формате онлайн. Russian24.pro — всегда свежие новости без купюр и модерации на канале Россия24.про, а также глобальных дочерних гео и тематических проектах News-Life.pro, News24.pro, BigPot.News и старейшей базовой платформе новостей 123ru.net, а так же её сателлитах. Мы — дорожим Вашим временем и каждым мнением и никогда не навязываем своего видения событий. Точка зрения редакции не всегда совпадает с толкованием авторов и текстами опубликованных новостей и статей. Спасибо, что сейчас Вы — с нами и в мире. Бесплатная публикация новостей доступна в любом городе и регионе на любом языке (определяется автоматически) по ссылке и — внизу каждой страницы.


News Every Day

Move over Harry Kane and Jude Bellingham the real England champ is a 15 yr old SUBBUTEO star


Game24.pro