Создано новое композитное покрытие из графена и никеля для защиты металлических изделий.

Главное:

• Разработано новое композитное покрытие на основе графена и никеля, которое значительно увеличивает прочность металлических деталей.
• Исследования показали, что покрытия толщиной от одного до пяти нанометров могут почти в два раза увеличить прочность металлов.
• Данная технология открывает новые возможности для применения в аэрокосмической и медицинской отраслях, а также в машиностроении.

Прорыв в области защиты металлических поверхностей

Недавно группа ученых из Института проблем сверхпластичности металлов РАН сделала значительное открытие в области защиты металлических поверхностей. Работая с композитами на основе графена и никеля, они смогли создать защитное покрытие, которое не только защищает металл от износа, но также значительно повышает его прочность. Результаты их компьютерного моделирования указывают на то, что даже малое покрытие толщиной в один нанометр имеет потенциал увеличить прочность на разрыв металлических изделий почти в два раза. При увеличении толщины покрытия до пяти нанометров прочность увеличивается еще больше — в четыре раза. Это открытие может сыграть ключевую роль в производстве более долговечных и устойчивых к повреждениям деталей для различных промышленных секторов.

Оптимальная толщина покрытия для прочности и пластичности

Исследование также уделяет внимание тому, как толщина покрытия влияет на его свойства. Учёные оценили изменения прочности и пластичности покрытия для толщины в диапазоне от одного до пяти нанометров. Они установили, что увеличение толщины композитного покрытия приводит к заметному увеличению прочности, однако с повышением толщины также снижается пластичность. Например, при переходе от одного нанометра до двух пластичность образца уменьшается на четыре процента. Это важно учитывать при выборе покрытия для различных приложений, где необходим баланс между прочностью и гибкостью.

Будущее применения композитных материалов

Разработанное композитное покрытие имеет широкие перспективы применения в таких отраслях, как аэрокосмическая техника, медицина и автомобилестроение. С повышением прочности металлические детали, например, в газотурбинных двигателях или в обшивке космических кораблей, станут менее восприимчивыми к внешним воздействиям, что повысит их долговечность и надежность. Исследования, поддержанные Российским научным фондом, открывают новые горизонты для разработки материалов, направленных на улучшение качества и безопасности в высокотехнологичных отраслях.

Таким образом, достижения в области композитов на основе графена и никеля могут изменить представление о прочности и долговечности современных металлических деталей, что, безусловно, станет важным шагом в развитии технологий.