Сибирские ученые разработали технологию создания высокопрочных сплавов

Ученые уверены, что предложенную в проекте методику можно использовать для последующего создания имплантов.

Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и кафедры материаловедения в машиностроении Новосибирского государственного технического университета разработали принципиально новую технологию сплавления титана и тантала. В результате был получен особо стойкий к коррозии материал, который почти не разрушается от контакта с агрессивными средами, сообщает издание «Наука в Сибири».

Отмечается, что с помощью этой технологии был создан экспериментальный химический мини-реактор и проведен эксперимент. Оказалось, что срок непрерывной работы реактора из такого материала составил бы 30 лет, что в несколько раз больше, чем у аппарата из особо стойкой стали. Проект выполнялся в рамках ФЦП «Исследования и разработки».

— Наша технология выгодна по двум причинам. Во-первых, наплавляется только рабочая поверхность, второе преимущество — в высокой производительности процесса. Кроме того, надо отметить, что в мире не существует установок с выпуском мощных сфокусированных пучков с такой проникающей способностью, — пояснил руководитель проекта, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Михаил Голковский.

Сплав, полученный учеными ИЯФ СО РАН и НГТУ, может быть полезен для крупнотоннажного производства азотной кислоты и в атомной отрасли. Что касается последней, то в ней существует технология переработки уже использованного ядерного топлива. Резервуар, в котором происходит эта переработка, изготавливают из специальных сортов нержавеющей стали или сплава на основе никеля, но эти материалы обладают не очень высокой коррозионной стойкостью. Важен и вопрос безопасности — со временем химический реактор, где идут процессы переработки, становится радиоактивным, и чем дольше он способен работать без ремонта, тем лучше.

Один из участников работ, старший преподаватель НГТУ Алексей Руктуев отмечает, что если заменить традиционно применяемые материалы на полученные в ходе выполнения проекта, то следует ожидать увеличения срока их службы примерно в 10 раз.

— Однако в каждом отдельном случае следует проводить детальный анализ, поскольку присутствие в агрессивной среде различных примесей может оказывать значительное влияние на уровень коррозионной стойкости, — подчеркивает учёный.

Помимо всего прочего, титан, тантал и ниобий являются биоинертными материалами. Поэтому, как отмечает Алексей Руктуев, предложенную в проекте методику можно использовать для последующего создания имплантов — к тому же, модуль упругости сплавов титана с танталом и ниобием ближе к характеристикам костей, чем чистый титан или сплавы, применяемые в настоящее время.

Фото: Ростислав Нетисов