- Ученые ТПУ разработали самозалечивающиеся покрытия для термоядерных реакторов.
- Покрытия обладают повышенной термической стабильностью и способностью к «самозалечиванию» в экстремальных условиях.
- Разработка направлена на решение ключевой проблемы недостаточной надежности существующих наноламинатных покрытий.
- Новый подход основан на функционально-градиентном материале на основе чередующихся слоев ниобия и циркония.
- Архитектура покрытия обеспечивает управление дефектами и их «самозалечивание» в специальных активных зонах.
- Исследование проводилось с использованием уникальных in situ методик, разработанных в ТПУ.
- Результаты показали стабильность многослойной структуры покрытия при сильном нагреве и обратимость фазовых превращений.
- Обратимость критически важна для оценки долговечности покрытий в реальных условиях эксплуатации термоядерных реакторов.
«Работа, фактически, началась еще лет пять назад. Мы исследовали, как чередующиеся мультислои реагируют на облучение. Реакция была положительной, и стало понятно, что на основе этого эффекта можно создать более сложную структуру, где каждый функциональный слой будет играть определенную роль. Поэтому мы придумали такую сложную систему, которая имеет три фундаментальных элемента. Основная идея в том, чтобы локально повысить радиационную стойкость материала в конкретной нужной области. При этом мы проектировали систему не для конкретного термоядерного реактора, а чтобы продемонстрировать саму концепцию».