Повысить более чем в два раза прочность материалов для авиакосмической, атомной и медицинской промышленности позволит новый метод лазерной обработки, разработанный учеными из Университета МИСИС совместно с коллегами из Китая. Результаты опубликованы в журнале Nanomaterials.
Китай активно сотрудничает с Россией в области создания новых материалов и методов обработки поверхностей. В основе предложенного учеными метода лежит физический механизм лазерного термомеханического «залечивания» нанопор и нанотрещин, рассказали сотрудники Университета науки и технологий МИСИС.В результате воздействия короткими лазерными импульсами длительностью около 20 наносекунд и энергией 15–20 миллиджоулей образуется высокотемпературное газопламенное облако, которое воздействует на поверхностные слои образца. Материал при этом разогревается и становится пластичным. Одновременно в области лазерного воздействия возникает ударная волна, которая вызывает перемещение нагретого материала в объем поры и ее последующее «залечивание».
Главное преимущество нового метода – его избирательность, так как он позволяет воздействовать только на дефектные области, не затрагивая «здоровую» часть материала, отметили авторы. Метод одновременно повышает твердость и вязкость материала, он становится не только более прочным, но и менее хрупким, рассказал доцент кафедры физики Университета МИСИС Иван Сафронов.
«
«Исследования показали, что после лазерной обработки микротвердость материала увеличивается, при этом он не растрескивается под нагрузкой. Обработанная таким образом поверхность находится в термодинамическом равновесии, то есть она может существовать очень долго», — пояснил он.Новый подход актуален для авиакосмической отрасли, атомной промышленности и медицинской физики, так как он позволяет создавать более прочные и надежные материалы, устойчивые к различным видам внешнего воздействия.
Китай в настоящее время занимает лидирующие позиции в области наукоемких технологий, поэтому новая разработка, по мнению создателей, будет играть важную роль в современном высокотехнологическом производстве дружеских стран.
«Необходимо отметить, что в области передовых и перспективных направлений исследований и разработок сегодня возникают и эффективно работают совместные российско-китайские коллективы ученых», — рассказал Сафронов.
Обсуждение