Томские ученые открыли новые возможности при создании диборида титана

07-10-2024: UEFIMA.RU:  Сверхтвердые материалы – это основа прогресса в различных областях, от атомной энергетики до авиастроения.

Диборид титана (TiB2) – один из таких материалов, который обладает уникальным сочетанием свойств: он невероятно твердый, жаростойкий, устойчив к кислотам и коррозии, отлично проводит тепло и электричество.

В настоящее время он используется в самых разных отраслях, но его применение могло бы быть еще шире, если бы не сложность и дороговизна традиционных методов его получения.

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совершили прорыв, разработав принципиально новый, более эффективный и доступный метод синтеза диборида титана. Результаты опубликованы в MaterialsChemistry and Physics.

Предыдущие методы, такие как высокотемпературный синтез в вакуумных печах и электродуговой метод, требуют значительных затрат энергии и специального оборудования, что делает их нерентабельными для массового производства.

Новый метод, разработанный учеными ТПУ, основан на принципах плазмохимического синтеза. В отличие от традиционных методов, он использует плазму, генерируемую с помощью высокочастотного разряда, для создания необходимой для синтеза температуры.

Преимущества нового метода:

Высокая скорость синтеза: Метод позволяет получать диборид титана значительно быстрее, чем традиционные методы, что сокращает время производства и повышает эффективность.

Чистота продукта: Новый метод обеспечивает получение более чистого продукта, поскольку исключает образование примесей, свойственных традиционным методам.

Экономичность: Метод не требует применения вакуумных печей и других дорогостоящих элементов, что делает его экономичным и доступным для массового производства.

Широкие перспективы применения:

Ядерная энергетика: Диборид титана обладает высокой эффективностью поглощения нейтронов, что делает его идеальным материалом для создания нейтронопоглощающих элементов в ядерных реакторах.

Благодаря своим уникальным свойствам, диборид титана позволяет повысить безопасность атомных станций и уменьшить риск радиоактивных утечек.

Производство алюминия: Диборид титана устойчив к агрессивным средам, включая расплавленный алюминий, что делает его ценным материалом для создания электролизеров, используемых в алюминиевой промышленности.

Диборид титана также может найти применение:

Жаропрочных сплавах: Благодаря своей устойчивости к высоким температурам, диборид титана идеально подходит для создания жаропрочных сплавов, применяемых в авиационной промышленности, автомобилестроении и других областях, где необходима высокая термостойкость.

Огнеупорной керамике: Диборид титана обладает высокой прочностью и устойчивостью к агрессивным средам, что делает его идеальным материалом для создания огнеупорных материалов, используемых в металлургии, строительстве и других областях.

Наплавочных покрытиях: Диборид титана может быть использован для создания высокопрочных наплавочных покрытий, защищающих металлические изделия от износа, коррозии и высоких температур.

Высокотемпературных полупроводниках: Благодаря своей электропроводности и устойчивости к высоким температурам, диборид титана может быть использован для создания высокотемпературных полупроводников, используемых в электронике и других областях.

Стержнях тока: Диборид титана обладает высокой электропроводностью, что делает его подходящим материалом для создания стержней тока, используемых в электротехнической промышленности.

Машинной обработке: Диборид титана обладает высокой твердостью, что делает его идеальным материалом для создания инструментов для машинной обработки, способных обрабатывать даже самые твердые материалы.

Разработка нового метода синтеза диборида титана открывает новые горизонты для развития современных технологий.

Более доступный и эффективный метод производства этого ценного материала позволит использовать его в еще более широком диапазоне отраслей, стимулируя инновации и развитие новых технологий в самых разных сферах.

Прорыв ученых ТПУ – это не только важный шаг в развитии технологий синтеза сверхтвердых материалов, но и свидетельство высокого научного потенциала России.