Учёные из Университета МИСИС и Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН) разработали инновационную методику выращивания вольфрама методом химической пропитки из газовой фазы. Эта методика позволяет увеличить скорость роста слоя материала в 11 раз. Новый способ является более дешевым и быстрым, что открывает новые возможности для 3D-печати сложных форм, предназначенных для работы в условиях экстремально высоких температур.
Вольфрам, обладающий высокой температурой плавления и жаропрочностью, идеально подходит для производства элементов электромагнитных калориметров, электровакуумных приборов и других устройств, работающих в экстремальных условиях.
«Существует несколько методов получения вольфрамовых изделий, но каждый из них имеет свои недостатки. Порошковая металлургия, например, приводит к высокой пористости материала, а селективное лазерное плавление создаёт пустоты в материале и требует дорогостоящего оборудования и порошка для печати. Эти методы затрудняют производство изделий сложных форм», — пояснил инженер центра инфраструктурного взаимодействия и партнёрства MegaScience НИТУ МИСИС Тимофей Букатин.
В исследовании, опубликованном в научном журнале Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, учёные из НИТУ МИСИС и ИФХЭ РАН представили новый метод получения монолитного вольфрама, который совмещает химическое осаждение из газовой фазы и селективное лазерное плавление. Они пропитали металлический порошок, полученный из лома вольфрама, вторично осаждённым вольфрамом. Этот метод объединяет лучшие характеристики обеих техник, предотвращая их недостатки, и обеспечивает равномерное распределение вторично осаждённого вольфрама в порошке.
«Новый метод позволит снизить стоимость производства, улучшить качество материала и расширить возможности получения изделий сложной формы с заданными свойствами, такими как высокая прочность, теплопроводность и коррозионная стойкость», — отметил к.ф.-м.н. Дмитрий Карпенков, ведущий эксперт центра инфраструктурного взаимодействия и партнёрства MegaScience и доцент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС.
Химическая пропитка из газовой фазы представляет собой перспективный метод для производства вольфрамовых компонентов сложной формы с высокими эксплуатационными характеристиками. В настоящее время ведутся работы по увеличению плотности пропитываемых образцов.
Источник : Пресс-служба НИТУ МИСИС
