Nga tạo ra lớp bảo vệ các sản phẩm titan

Công nghệ phun phủ lớp bảo vệ bề mặt các sản phẩm làm từ titan và hợp kim titan được phát triển tại Đại học Kỹ thuật quốc gia Volgograd. Các tác giả nghiên cứu cho rằng, công nghệ này sẽ cải thiện khả năng chống mài mòn của bề mặt titan và cho phép sử dụng các sản phẩm titan ở nhiệt độ cao hơn.
Chú thích ảnh
Ảnh minh họa: iStock.com

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Metals.

Các nhà khoa học từ Đại học Kỹ thuật quốc gia Volgograd (VSTU) cho biết, titan là một kim loại nhẹ nhưng mạnh mẽ, có tính chất chống ăn mòn và độ bền cao. Nhờ các đặc tính này, titan và hợp kim titani được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: từ ngành hàng không vũ trụ đến ngành sản xuất thiết bị cấy ghép y tế.

Theo các nhà khoa học VSTU, nhược điểm chính hạn chế việc sử dụng titan là khả năng chịu nhiệt và khả năng chống chịu mài mòn thấp, do đó khó có thể sử dụng titan cho các bộ phận hoạt động ở nhiệt độ trên 600° C.

Các nhà khoa học cho biết, không thể cải thiện các đặc tính này bằng phương pháp hợp kim thể tích, vì vậy trong hầu hết các trường hợp, vấn đề này được giải quyết bằng cách phủ lớp phủ liên kim loại lên sản phẩm titan và hợp kim titan. Lớp phủ bao gồm các hợp chất hóa học của nhôm với titan, có mật độ thấp, điểm nóng chảy cao, cũng như khả năng chống oxy hóa và độ cứng cao.

Hiện nay, các chuyên gia thường sử dụng công nghệ phún xạ và các phương pháp lắng đọng và hoàn thiện bề mặt để chế tạo màng mỏng lớp phủ. Tuy nhiên, các lớp phủ này lại dễ bị nứt, nhiệt độ cao và thời gian xử lý dài dẫn đến sự phát triển của hạt vật liệu và làm giảm độ bền của sản phẩm titan.

“Chúng tôi đề xuất sử dụng phản ứng nhiệt nhôm (titan được ngâm trong nhôm nóng chảy) sau đó là quá trình oxy hóa nhiệt ngắn hạn”, một trong những tác giả nghiên cứu, Phó giáo sư Artem Bogdanov, Khoa Vật liệu và Vật liệu composite của Đại học VSTU, cho biết.

Theo ông, phương pháp này giúp giảm thiểu tác động có hại lên cấu trúc của sản phẩm và hình thành cấu trúc khung của lớp phủ trên bề mặt. Cấu trúc này bao gồm các hạt liên kim loại được phân tách bằng chất độn oxit nhôm, giúp tăng cường độ bền, khả năng chịu được va đập cũng như khả năng chịu nhiệt và khả năng chịu mài mòn.

Ông Bogdanov giải thích rằng, những khó khăn chính trong việc tạo ra lớp phủ với cấu trúc hỗn hợp là độ xốp, liên kết không đủ trên biên giới chung giữa hợp chất liên kim loại và oxit, cũng như khó khăn về mặt công nghệ trong việc đảm bảo phân bố đồng đều oxit trong lớp phủ. Với công nghệ mới, vấn đề này được giải quyết: cấu trúc của lớp phủ hình thành trực tiếp trong quá trình sản xuất.

Theo các tác giả, các doanh nghiệp luyện kim hiện có, nơi có các xưởng đúc và bộ phận nhiệt thông thường có thể sử dụng công nghệ mới để tạo ra lớp phủ.

Trong tương lai gần, các chuyên gia của Đại học Kỹ thuật quốc gia Volgograd sẽ đánh giá các đặc tính chức năng của lớp phủ, chủ yếu là khả năng chống oxy hóa và chống mài mòn ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, cũng như khả năng chống sốc nhiệt.

(Sputnik)

Dành cho bạn

Phát hiện thiên thể là ứng viên hành tinh lùn mới trong hệ Mặt Trời

Phát hiện thiên thể là ứng viên hành tinh lùn mới trong hệ Mặt Trời

Theo phóng viên TTXVN tại Nam Mỹ, các nhà khoa học sử dụng kính thiên văn đặt tại Chile vừa phát hiện một thiên thể băng giá quay quanh quỹ đạo xa hơn sao Diêm Vương, mở ra khả năng bổ sung vào danh sách số ít các hành tinh lùn trong hệ Mặt Trời. Ứng viên này được đặt tên là 2026 ED138, có đường kính ước tính trong khoảng từ 600 đến 1.500 km.

Trung Quốc nâng cấp cơ sở hạ tầng cho kỷ nguyên tiền kỹ thuật số

Trung Quốc nâng cấp cơ sở hạ tầng cho kỷ nguyên tiền kỹ thuật số

Theo truyền thông Trung Quốc, nước này đã nâng cấp cơ sở hạ tầng đồng nhân dân tệ kỹ thuật số (e-CNY) nhằm hỗ trợ vai trò mới của loại tiền này như một dạng tiền gửi kỹ thuật số, mở đường cho các ứng dụng đa dạng, thông minh, có hệ thống và được số hóa toàn diện hơn.

Cuộc đua AI: Các nền kinh tế đang phát triển trước nguy cơ bị bỏ lại

Cuộc đua AI: Các nền kinh tế đang phát triển trước nguy cơ bị bỏ lại

AI đang mở ra cơ hội tăng năng suất và đổi mới mô hình tăng trưởng, nhưng lợi ích không tự động được chia đều giữa các quốc gia. Với Việt Nam, thách thức không chỉ là tiếp cận công nghệ mới, mà còn là xây dựng đủ hạ tầng, nhân lực và năng lực ứng dụng để biến AI thành động lực phát triển.

Hợp tác nghiên cứu năng lượng sạch tại Đồng bằng sông Cửu Long

Hợp tác nghiên cứu năng lượng sạch tại Đồng bằng sông Cửu Long

Ngày 28/10, Trường Đại học Văn Lang và Trường Phát triển bền vững Doerr thuộc Đại học Stanford ký biên bản ghi nhớ hợp tác về nghiên cứu, đào tạo và ứng dụng giải pháp phát triển bền vững, trong đó tập trung nghiên cứu, thí điểm các giải pháp năng lượng sạch tại Đồng bằng sông Cửu Long.