Ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ) - опорного вуза Ростовской области, разработали инструментарий для оценки состояния нанопокрытий. Результаты научного проекта могут быть использованы в различных областях промышленности, сообщил ТАСС руководитель проекта, кандидат физико-математических наук Андрей Васильев.
"Микро- и нанопокрытия наносят для определенных целей, например, для защиты от воздействия температуры, но после напыления физические свойства покрытий известны только приблизительно. <…> Нами была поставлена научная задача - математическим путем изучить особенности наноиндентирования тонких покрытий сложной структуры и экспериментальными способами проверить свои результаты. Результаты научного проекта могут быть использованы в различных областях промышленности, например, в аэрокосмической промышленности, энергетике и других", - сказал Васильев.
По информации пресс-службы вуза, сотрудники ДГТУ изучили закономерности термоупругого поведения покрытий толщиной 2-3 микрона под влиянием различных температурных и механических воздействий, по которым можно оценить их эксплуатационные характеристики. Эксперимент проводился с помощью микро- и наноиндентирования на установке NanoTest 600 Platform 3. В результате была разработана математическая модель, которая легла в основу пакета компьютерных программ для расчета параметров деформирования: напряжения, распределения температуры и теплового потока. С помощью этого программного обеспечения можно проанализировать, как толщина связующего слоя и его структура влияет на возникающие напряжения и распределение температуры.
По словам Васильева, экспериментально доказано, что с увеличением разности температур наблюдается увеличение податливости и уменьшение жесткости образца покрытия, особенно на малых глубинах внедрения. «При этом даже незначительное варьирование характеристик слоев многослойного покрытия существенно влияет на результаты экспериментальных исследований. В стандартных методах обработки данных наноиндентирования этот фактор не учитывается, хотя может привести к ошибочному интерпретированию результатов», - добавил руководитель проекта.
Собеседник ТАСС также уточнил, что инструменты для изучения покрытий будут полезны научным сотрудникам и инженерам, занимающимся разработкой новых и совершенствованием защитных покрытий.
Проект по исследованию деформирования материалов и покрытий сложной структуры реализуется за счет гранта Российского научного фонда.