КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-72-10105
НазваниеРеакционный синтез интерметаллических покрытий TixNiy(N,C) на подложке TiNi с применением магнетронного трехслойного напыления Ti-Ni-Ti
Руководитель Марченко Екатерина Сергеевна, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" , Томская обл
Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-203 - Поверхность и тонкие пленки
Ключевые слова Никелид титана, поверхность, реакционный синтез, тепловой взрыв, интерметаллический нанослой, магнетронное напыление, наноламинат, оксикарбонитрид, коррозионная стойкость.
Код ГРНТИ29.19.16
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Цель проекта заключается в создании для сплава никелида титана интерметаллического покрытия TixNiy(N,C) содержащего карбиды и нитриды и изучении закономерностей формирования покрытия под влиянием газообразных примесей азота и углерода.
Предусмотрено создавать покрытие, используя реакционый синтез в режимах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и теплового взрыва, что позволит изучить влияние кинетических факторов реакционного синтеза на микрорельеф покрытия, его фазовый состав и прочность диффузионной связи с подложкой из никелида титана. Реакционная система, из которой предусмотрено синтезировать покрытие, представляет собой трехслойный наноламинат Ti-Ni-Ti, нанесенный на подложку никелида титана с использованием магнетронного напыления. Это позволяет задавать состав покрытия близкий к стехиометрии интерметаллического соединения Ti2Ni, на основе которого формируются интерметаллические оксикарбонитриды типа Ti4Ni2(O,N,C) при взаимодействии с примесями внедрения.
Кроме того, магнетронное напыление позволяет создать реакционную систему толщиной не более 100 нм, что позволит после прохождения экзотермической реакции добиться быстрого охлаждения расплавленного наноламината и получить нанокристаллическое покрытие. Такое тонкое, но плотное нанокристаллическое покрытие не препятствует деформации сверхэластичной подложки, не растрескивается и эффективно защищает подложку от агрессивных сред.
Поэтапное создание покрытие в разных газовых средах: аргоне, азоте и газовой смеси аргон-азот-масляный туман позволит достоверно изучить влияние газовых примесей на фазовый состав покрытий и закономерности формирования неметаллических включений в покрытиях. Описанный научный подход позволит использовать полученные на разных этапах покрытия в качестве модельных и использовать их для изучения поверхностных слоев пористых сплавов никелида титана, который получают методом СВС и используют в качестве костнопластического материала в травматологии, хирургии и других областях медицины.
Предложенный в проекте способ создания покрытия сверхэластичного никелида титана является новым и имеет преимущества перед существующими методами. Существующие способы поверхностного упрочнения и коррозионной защиты никелида титана и других титановых сплавов используют кроме магнетронного напыления и другие методы модификации поверхности, такие как лазерный и электроннолучевой переплав поверхности с применением азота и углерода, методы обработки поверхности с помощью тлеющего поверхностного разряда, электроискровые методы обработки поверхности. Кроме того, интерметаллиды системы Ti-Ni используют для поверхностной обработки стальных изделий с помощью плазменных горелок. Предлагаемый метод в сравнении с аналогами является прецизионным, создает покрытие с более однородным и определенным фазовым составом, нанокристаллической структурой, высокой сплошностью и малой толщиной.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ