Ученые РФ создали "зеленый" метод нанесения композитных покрытий на стальные детали

Данная методика также превосходит уже существующие способы обработки деталей в экономичности, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).

"Мы получили однородное латунное покрытие за счет предобработки сырья. Обычно сырьем в методе холодного напыления выступают три порошка: медь, цинк и укрепляющая добавка, например, корунд. В нашем случае порошки меди и цинка были подвергнуты механическому легированию, благодаря чему еще до начала напыления образовался сплав латуни", - пояснила исследователь из "Сколтеха" Ирина Тумбусова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечают Тумбусова и ее коллеги, латунные покрытия используются промышленниками для защиты металлических деталей от коррозии, а также повышения их стойкости к механическому износу и вибрациям. Это особенно характерно для материалов, используемых в авиационной и морской технике, при соединении сегментов буровых колонок, трубопроводов, рельсов, а также в промышленных станках для защиты направляющих и других подверженных трению частей.

Сейчас подобные покрытия наносятся на материалы при помощи двух подходов, гальванизации и газодинамического напыления. Первый требует погружения деталей в громоздкие системы для электрохимического осаждения покрытий и порождает большое количество токсичных отходов. В свою очередь, напыление при высоких давлениях может повреждать детали, а при низких - на их поверхности часто образуется не сплав, а изолированные скопления из частиц меди или цинка.

Российские ученые выяснили, что эту проблему можно решить, если особым образом обработать порошки из меди и цинка еще до того, как они будут нанесены на защищаемую деталь. Для этого необходимо длительное время перемешивать их в высокоэнергетической мельнице, что приведет к дроблению частиц цинка и меди и их "свариванию" друг с другом. В результате этого возникнут однородные частицы латуни, способные равномерно наноситься на защищаемые изделия.

Для производства и нанесения этого порошка на детали не нужно сложное, громоздкое и немобильное оборудование, что позволяет напылять его на различные конструкции прямо на производстве, ремонте промышленных установок или при обслуживании инфраструктурных объектов. Это также сократит нагрузку на окружающую среду за счет снижения выбросов токсичных соединений в процессе производства и нанесения латунных покрытий, подытожили ученые.