Исследователи НИТУ МИСИС сделали значительный шаг вперед в области материаловедения, представив упрощённый и более экономичный метод синтеза нанокарбидов — химических соединений углерода с металлами. Эти нанокарбиды, производимые из переходных металлов, таких как тантал, гафний, цирконий, ниобий и титан, находят широкое применение в улучшении износостойкости критически важных элементов, таких как лопатки газовых турбин, детали нефтегазовых установок и режущие инструменты для труднообрабатываемых материалов. Традиционные методы синтеза нанокарбидов характеризуются низкой производительностью и высокими энергозатратами, что затрудняет масштабирование технологий на промышленном уровне.

Для решения этой проблемы учёные предложили кальциетермическое восстановление смеси оксидов с использованием кальция и углерода при температурах 1100-1300 °С. К.т.н. Сергей Володько, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы», отметил, что новый метод позволяет получать как моно-, так и многокомпонентные карбидные порошки с контролируемым размером частиц от 50 до 1500 нм.

Полученные с помощью нового метода нанокарбиды демонстрируют выдающиеся механические свойства, включая высокую твёрдость и устойчивость к трещинам при нагрузках и термических воздействиях. Они могут быть использованы не только в качестве катализаторов и армирующих элементов для режущих инструментов, но и в производстве абразивных материалов. Разработчики также подчеркнули коммерческую привлекательность своей разработки: стоимость новых нанокарбидов может быть на более, чем на 1000% ниже традиционных дисперсных аналогов, что делает их доступными для массового производства и использования в высоких технологиях, таких как конструкция ядерных реакторов.

Источник: УЧЕНЫЕ УПРОСТИЛИ СИНТЕЗ ТУГОПЛАВКИХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ И РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ // ссылка