Ученые ТПУ создали «самозалечивающиеся» покрытия для элементов термоядерных реакторов
Такая разработка позволит в будущем значительно продлить срок службы оборудования реакторов.
Многослойные (наноламинатные) покрытия широко применяются в ядерной промышленности благодаря высокой прочности, коррозионной стойкости и устойчивости к радиационному воздействию. Однако их эксплуатационные характеристики при одновременном влиянии высоких температур и облучения остаются недостаточными.
Специалисты Томского политеха предложили новую архитектуру многослойного покрытия — функционально-градиентного материала (ФГМ), включающего защитный слой ниобия толщиной около 3 мкм, радиационно-стойкий слой чередующихся наноразмерных мультислоев ниобия и циркония толщиной около 1 мкм, адгезионный слой циркония толщиной около 10 мкм и подложку из сплава циркония с 1 % ниобия толщиной 0,7 мм, обеспечивающую необходимую механическую прочность.
«Архитектура ФГМ на основе ниобия и циркония с управляемой градацией слоев — это не просто повторение наноламинатной структуры. Такое целенаправленное чередование материалов обеспечивает не только повышенную термическую устойчивость, но и более эффективное управление эволюцией дефектов за счет их локализации в нужных уровнях. Это позволяет перенаправлять дефекты в активные зоны, где происходит их “самозалечивание”. В простых наноламинатах активные зоны могут не совпадать с профилем повреждений, из-за чего эффективность механизмов самовосстановления снижается», — поясняет один из авторов исследования, и.о. руководителя отделения экспериментальной физики ТПУ Роман Лаптев.
Политехники провели in situ исследования новой архитектуры покрытий при температурах до 900 °C, анализируя термическую стабильность и структурные изменения методами рентгеновской дифракции, in situ спектроскопии доплеровского уширения аннигиляционной линии и просвечивающей электронной микроскопии. Такой комплексный подход позволил наблюдать эволюцию дефектов и изменения кристаллической решетки покрытия в реальном времени. Результаты показали, что при нагреве покрытие сохраняет многослойную архитектуру и плотность интерфейсов, а происходящие фазовые переходы остаются обратимыми, что позволяет материалу сохранять свои свойства.
«Комплекс in situ анализа в сочетании с традиционными методами эксперимента позволил нам доказать, что разработанная в ТПУ архитектура покрытий устойчива к термическому воздействию. Благодаря обратимости фазовых трансформаций материал способен выдерживать экстремальные циклы нагрева и охлаждения без существенной деградации. Это критически важно для оценки долговечности покрытия в условиях реальной эксплуатации», — добавляет Роман Лаптев.
В исследовании приняли участие ученые отделения экспериментальной физики Инженерной школы ядерных технологий и исследовательского ядерного реактора Томского политеха.
15:25, 29 Января 26
 В Озерске изготовили ректификационную колонну для переработки отработавшего ядерного топлива
дальше..
|
 |
15:15, 29 Января 26
 На стройплощадке АЭС «Эль-Дабаа» Египте армируют фундамент хранилища ядерного топлива
дальше..
|
|
14:03, 29 Января 26
 Казахстан и Китай реализуют три проекта ВИЭ на 2,2 млрд долларов
дальше..
|
|
14:02, 29 Января 26
 Более половины выпускников научных школ «Росатома» 2025 года получили повышение
дальше..
|
|
14:00, 29 Января 26
 Главы энергетических ведомств России и Китая обсудили перспективы взаимодействия во всех отраслях ТЭК
дальше..
|
|
13:54, 29 Января 26
 В 2025 году «Росатом» реализовал более 100 проектов по развитию «атомных» городов
дальше..
|
|
13:42, 29 Января 26
 Проект на Среднеуральской ГРЭС получил статус климатического
дальше..
|
|
13:36, 29 Января 26
 «Россети Тюмень» пресекли хищения электроэнергии почти на 15 млн рублей в Тюменской области
дальше..
|
|
13:33, 29 Января 26
 «Транснефть – Верхняя Волга» обследовала 269 км нефтепроводов в январе 2026 года
дальше..
|
|
12:53, 29 Января 26
 «Башнефть» оснастила три городские больницы в Уфе современным оборудованием
дальше..
|
|
12:23, 29 Января 26
 «Россети» обеспечили дополнительной мощностью полимерный завод на Ставрополье
дальше..
|
|
12:19, 29 Января 26
 Эксперты РЭА Минэнерго России провели валидацию климатического проекта «РуссНефти»
дальше..
|
|
12:15, 29 Января 26
 На ПГУ Могилевской ТЭЦ-3 выполнен капитальный ремонт компрессорной станции топливного газа
дальше..
|
|
12:12, 29 Января 26
 Дизель-солнечная электростанция обеспечит энергоснабжение поселка Сангар в Якутии
дальше..
|
|
11:58, 29 Января 26
 «Восточный Порт» помогает следить за здоровьем тюленей и белух
дальше..
|
|
11:41, 29 Января 26
 «Якутскэнерго» подключило к электросетям около 6 тысяч новых объектов в 2025 году
дальше..
|
|
11:38, 29 Января 26
 РусГидро выплатило 217,35 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям
дальше..
|
|
11:19, 29 Января 26
 В ТПУ разработали задания по автоматизации систем и электростанциям для студенческой олимпиады «Газпрома»
дальше..
|
|
11:18, 29 Января 26
 «Росатом» представил на AMTEXPO-2026 примеры кооперации по выпуску деталей для атомной промышленности
дальше..
|
|
10:56, 29 Января 26
 «Мособлэнерго» модернизировало подстанцию в Сергиевом Посаде
дальше..
|
|
10:50, 29 Января 26
 В Ленинградской области заемщик ФРП запустил производство криогенного емкостного оборудования для СПГ
дальше..
|
|
10:10, 29 Января 26
 «Росатом» и МИФИ договорились о создании образовательной информационной системы поддержки аспирантов
дальше..
|
|
10:08, 29 Января 26
 «Россети Юг» электрифицировали два новых ФАПа в Волгоградской области
дальше..
|
|
09:56, 29 Января 26
 Парк спецтехники «Пермэнерго» пополнен новыми мобильными дизельными электростанциями
дальше..
|
|
09:18, 29 Января 26
 «Транснефть – Дружба» в 2025 году увеличила выпуск энергоэффективных котельных на 55%.
дальше..
|
|
09:07, 29 Января 26
 В Свердловской области построена сеть газораспределения в посёлке Троицкий
дальше..
|
|
09:03, 29 Января 26
 ТехноКамчатка: применение трехмерной сейсморазведки
дальше..
|
|
09:01, 29 Января 26
 Ученые ТПУ объяснили особенности микровзрыва композиционных капель при микроволновом нагреве
дальше..
|
|
08:55, 29 Января 26
 «Газпромнефть-СМ» представила мультимедийный справочник по уходу за автомобилем
дальше..
|
|
08:36, 29 Января 26
 РУСАЛ применяет технологию инертных анодов при электролизе алюминия
дальше..
|
|
08:28, 29 Января 26
 «Швабе» в 2025 году нарастил поставки дифракционных решеток более чем в 1,5 раза
дальше..
|
|
08:24, 29 Января 26
 «Газпром добыча Ноябрьск» проверил газобаллонное оборудование
дальше..
|
|
08:15, 29 Января 26
 Пропускная способность подстанции 110 кВ «Адыл-Су» в Кабардино-Балкарии вырастет до 25 МВА
дальше..
|
|
08:10, 29 Января 26
 Ростех поставил третью серийную турбину ГТД-110М для крупнейшей электростанции Юга России
дальше..
|
|
08:06, 29 Января 26
 Барнаульская ТЭЦ-3 модернизирует циркуляционную насосную
дальше..
|
|
08:04, 29 Января 26
 «КазМунайГаз» наращивает долю местного содержания в нефтегазовых проектах
дальше..
|
|
07:57, 29 Января 26
 Инвестиции Сибирской генерирующей компании в ТЭЦ Новосибирска достигнут в 2026 году 12 млрд рублей
дальше..
|
|
07:54, 29 Января 26
 На западе Москвы прокладывают газопровод высокого давления в районе Раменки
дальше..
|
|
07:48, 29 Января 26
 «Мосэнерго» снизило производство электроэнергии на 2%
дальше..
|
|
07:45, 29 Января 26
 «Астраханьэнерго» в 2025 году предоставило 151 МВт мощности новым объектам
дальше..
|
|
07:35, 29 Января 26
 «Россети Северный Кавказ» направят более 262 млн рублей на ремонт и техобслуживание энергообъектов в Ингушетии
дальше..
|
|
07:29, 29 Января 26
 Компьютеры для энергетики: от советских ГРЭС до современных АЭС
дальше..
|
|
06:57, 29 Января 26
 «Росатом» сформировал полный цикл аддитивных технологий
дальше..
|
|
06:51, 29 Января 26
 ОЭК помогает Москве ликвидировать последствия сильного снегопада
дальше..
|
|
06:49, 29 Января 26
 НИЯУ МИФИ запускает программу профессиональной переподготовки «Медицинская физика»
дальше..
|
|
06:14, 29 Января 26
 «Норникель» снизил производство всех металлов, кроме платины
дальше..
|
|
05:56, 29 Января 26
 «Гидропрессу» — 80 лет
дальше..
|
|
05:51, 29 Января 26
 В Краснодарском крае газифицирован православный храм в Курганинске
дальше..
|
|
05:47, 29 Января 26
 Поставки природного газа на терминалы сжижения в США существенно сократились
дальше..
|
|
05:33, 29 Января 26
 МЭС Сибири оснастили цифровым информационным комплексом главный питающий центр Бийска и города-курорта Белокурихи
дальше..
|
|
|
|
Ученые Томского политехнического университета разработали новую многослойную архитектуру покрытий для элементов термоядерных реакторов. Она обладает высокой термической стабильностью и способностью «самозалечиваться» при работе в экстремальных условиях.