Сотрудниками лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов и лаборатории материаловедения покрытий и нанотехнологий Института физики прочности и материаловедения СО РАН совместно с коллегами из Институту сильноточной электроники  СО РАН и Томского государственного архитектурно-строительного университета был проведён комплекс исследований фазово-структурного состояния и физико-механических свойств нового класса поверхностных сплавов, синтезированных с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка (НСЭП).

Данный тип поверхностного сплава был получен путм жидкофазного перемешивания системы «плёнка Ti/подложка 0₃Cr₁₇Ni₁₄Mo₃ сталь» НСЭП на установке РИТМ-СП (Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск). Обнаружено, что поверхностный сплав характеризуется градиентной и нанокомпозитной структурой, состоящей из фаз на основе α-титана, силицидов титана и оксидов железа.

Обнаружено, что синтез поверхностного сплава приводит к изменению характеристик смачиваемости поверхности и повышению твердости (в ~1,4 раза) слоя толщиной ~300 нм. Так, после формирования поверхностного сплава углы смачивания и поверхностная энергия уменьшаются, а модуль упругости возрастает с 146 ГПа до 190 ГПа. В работе обсуждаются возможные перспективы использования электронно-пучкового способа для создания новых материалов с повышенными прочностными характеристиками.

Работа выполнена в рамках исследований по проекту FWRW-2021-0007 государственного задания ИФПМ СО РАН. Исследования опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.

Источник: ИФПМ СО РАН.