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.
14:40, 27 Января 26
 День освобождения Ленинграда от фашистской блокады отмечают по всей России
дальше..
|
 |
14:35, 27 Января 26
 Эльгинский уголь вышел на Петербургскую биржу
дальше..
|
|
14:32, 27 Января 26
 «Россети Северный Кавказ» направят 5,1 млрд рублей на ремонт и техобслуживание энергообъектов
дальше..
|
|
14:24, 27 Января 26
 Красноярская ТЭЦ-1 сократила выбросы по пыли на 80%, а общие — на 20%
дальше..
|
|
14:21, 27 Января 26
 «Роснефть» повышает надежность трубопроводного транспорта
дальше..
|
|
14:10, 27 Января 26
 «Россети Юг» в 2025 году отремонтировали 78 км воздушных ЛЭП на северо-востоке Ростовской области
дальше..
|
|
14:08, 27 Января 26
 Отраслевая база аварийности в электроэнергетике обновлена с учетом новых нормативных требований
дальше..
|
|
13:23, 27 Января 26
 «Россети Северо-Запад» восстановили электроснабжение подстанции 150 кВ «Промзона» в Мурманске
дальше..
|
|
12:50, 27 Января 26
 ВТИ разработал новую установку для ремонта лопаток паровых турбин методом электроискрового легирования
дальше..
|
|
12:36, 27 Января 26
 «РТ-Техприемка» получила право аттестовывать испытательное оборудование
дальше..
|
|
11:44, 27 Января 26
 МЭС Центра заменили более 3 тысяч изоляторов на 15 линиях электропередачи в Тульской области
дальше..
|
|
11:40, 27 Января 26
 Студенты назвали «Газпром нефть» в числе лучших работодателей в промышленности
дальше..
|
|
11:36, 27 Января 26
 Россия и Китай развивают сотрудничество в сфере электроэнергетики
дальше..
|
|
11:34, 27 Января 26
 В схему территориального планирования России в области энергетики добавлены новые объекты
дальше..
|
|
11:27, 27 Января 26
 В Мытищах установлена новая подстанция для электроснабжения Пироговского лесопарка
дальше..
|
|
11:11, 27 Января 26
 «Газпром нефть» внедрила первую компактную буровую установку российского производства
дальше..
|
|
10:08, 27 Января 26
 Транспортный самолёт «Руслан» доставил в Братск гидротурбину весом 73 тонны
дальше..
|
|
09:29, 27 Января 26
 «Россети Урал» зафиксировали в Пермском крае более 215 случаев повреждения энергообъектов по вине сторонних лиц
дальше..
|
|
09:27, 27 Января 26
 Богучанская ГЭС пополнила автопарк новыми транспортными средствами
дальше..
|
|
09:24, 27 Января 26
 Поисковики «Газпром добыча Надым» в 2025 году установили имена пятерых красноармейцев
дальше..
|
|
09:20, 27 Января 26
 СГК заместит неэффективную котельную в Рубцовске
дальше..
|
|
09:16, 27 Января 26
 В Копейске Челябинской области подключена к сетевому газоснабжению котельная строящегося храма
дальше..
|
|
09:13, 27 Января 26
 Исторические максимумы потребления мощности обновлены в девяти региональных энергосистемах России
дальше..
|
|
09:10, 27 Января 26
 В Свердловской области введен в эксплуатацию газопровод в деревне Мурзинка
дальше..
|
|
07:54, 27 Января 26
 Бийская ТЭЦ увеличит отпуск пара промышленным потребителям
дальше..
|
|
07:53, 27 Января 26
 КазМунайГаз и CITIC Construction обсудили проект строительства Карачаганакского ГПЗ
дальше..
|
|
07:02, 27 Января 26
 Сибирская генерирующая компания расширила сеть электрозарядных станций в Новосибирске до 88
дальше..
|
|
07:00, 27 Января 26
 ExxonMobil детально изучает перспективные геологоразведочные участки в Казахстане
дальше..
|
|
06:54, 27 Января 26
 От омнибуса до электробуса: как развивался общественный транспорт в России
дальше..
|
|
06:50, 27 Января 26
 На Сахалине газифицированы первые домовладения в селе Сосновка
дальше..
|
|
06:33, 27 Января 26
 Эстония произвела около 5 ТВт·ч электроэнергии в 2025 году
дальше..
|
|
06:20, 27 Января 26
 «Транснефть – Верхняя Волга» обследовала 4000 км трубопроводов в 2025 году
дальше..
|
|
06:18, 27 Января 26
 В Республике Коми построен второй цех компрессорной станции «Воркутинская»
дальше..
|
|
06:13, 27 Января 26
 «Северсталь» инвестировала в разработчика роботизированных решений для футеровки и торкретирования тепловых агрегатов
дальше..
|
|
06:11, 27 Января 26
 В Карачаево-Черкесии пресечена работа очередной нелегальной криптофермы
дальше..
|
|
06:07, 27 Января 26
 В Краснодарском крае в рамках догазификации подключено к газу 70-тысячное домовладение
дальше..
|
|
06:05, 27 Января 26
 «Мособлэнерго» реконструировало подстанцию в Коломне
дальше..
|
|
05:46, 27 Января 26
 В РусГидро прошел лекторий «Авторская позиция: творческие формы и нестандартные решения»
дальше..
|
|
05:45, 27 Января 26
 «Транснефть – Дружба» в 2025 году приняла на работу 32 молодых специалиста
дальше..
|
|
05:40, 27 Января 26
 «Газпром переработка Благовещенск» пополнил автопарк новой отечественной техникой
дальше..
|
|
05:19, 27 Января 26
 Из Сибири на Дальний Восток отправился первый состав груженых углем инновационных вагонов
дальше..
|
|
05:16, 27 Января 26
 РусГидро выплатило 215,4 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям
дальше..
|
|
05:12, 27 Января 26
 Европа опустошила подземные хранилища газа на три четверти
дальше..
|
|
05:09, 27 Января 26
 «Владимирэнерго» готовится к ухудшению погоды
дальше..
|
|
04:56, 27 Января 26
 ДРСК за пять лет построила в Приамурье 1200 км ЛЭП и ввела 500 МВA трансформаторной мощности
дальше..
|
|
04:52, 27 Января 26
 Якутия реконструирует железнодорожный участок Рейново – Сковородино
дальше..
|
|
04:46, 27 Января 26
 Амурский ГХК запустил в тестовом режиме крупнейший в мире компрессор пирогаза
дальше..
|
|
04:31, 27 Января 26
 Стартовала регистрация на робототехническую олимпиаду для юных изобретателей от НИЯУ МИФИ
дальше..
|
|
04:29, 27 Января 26
 Потребление мощности в энергосистеме России достигло нового исторического максимума
дальше..
|
|
04:27, 27 Января 26
 В единственном подземном хранилище Прибалтики осталось меньше трети запасов газа
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.
«Сахаэнерго» отмечает 25-летие