Учёные из Института проблем сверхпластичности металлов РАН разработали инновационное композитное покрытие на основе графена и никеля, которое значительно повышает прочность металлических поверхностей. На основе компьютерного моделирования было показано, что даже тонкий слой толщиной в один нанометр делает поверхность почти в два раза прочнее, а покрытие в пять нанометров увеличивает прочность в четыре раза. Однако, как и в любом деле, здесь важно найти баланс: с увеличением толщины покрытия пластичность металла снижается, что требует внимательного подхода к выбору оптимальных параметров. Научная команда сосредоточилась на исследовании свойств композитов из графена и наночастиц никеля, исследуя различные толщины защитных слоев.

Экспериментальные условия, при которых проводился синтез композита, были выбраны на основе предыдущих исследований, которые показали их эффективность в создании прочной структуры. Никель был выбран в качестве основного металла благодаря его коррозионной стойкости, что делает его отличной альтернативой дорогому титану, который широко используется в промышленности. Однако, чтобы никель мог соперничать по прочности с титановыми деталями, ученые решили применить графеновое покрытие.

Результаты моделирования показали, что чем толще композитное покрытие, тем сложнее разрушить образец. С покрытием толщиной пять нанометров прочность на разрыв увеличивается на 15% по сравнению с покрытием в один нанометр. Это открытие имеет огромный потенциал для различных отраслей, включая аэрокосмическую, медицинскую и промышленную, где прочность и износостойкость деталей критически важны. Учёные надеются, что дальнейшие исследования приведут к практическому применению этих композитов, позволяя значительно снизить износ металлических поверхностей и увеличить долговечность машин и приборов.

Источник: ЗАЩИТНОЕ КОМПОЗИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ИЗ ГРАФЕНА И НИКЕЛЯ ПОВЫСИТ ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ АВИАЦИИ И МЕДИЦИНЫ // ссылка