• Ученые Томского политехнического университета разработали новую многослойную архитектуру покрытий для термоядерных реакторов.
• Новая архитектура покрытий обладает высокой термической стабильностью и способностью «самозалечиваться» при экстремальных условиях.
• Разработка позволит продлить срок службы оборудования реакторов.
• Многослойные наноламинатные покрытия широко применяются в ядерной промышленности, но их эксплуатационные характеристики недостаточны при высоких температурах и облучении.
• Новая архитектура покрытий - функционально-градиентный материал, включающий защитный, радиационно-стойкий, адгезионный слои и подложку из сплава циркония с 1% ниобия.
• Испытания новой архитектуры прошли на реальном оборудовании при температурах до 900 градусов Цельсия.
• Результаты показали, что покрытие сохраняет многослойную архитектуру и плотность интерфейсов при нагреве, а происходящие фазовые переходы обратимы.
• Разработанная архитектура покрытий устойчива к термическому воздействию и способна выдерживать экстремальные циклы нагрева и охлаждения без существенной деградации.

«Архитектура ФГМ на основе ниобия и циркония с управляемой градацией слоев - это не просто повторение наноламинатной структуры. Такое целенаправленное чередование материалов обеспечивает не только повышенную термическую устойчивость, но и более эффективное управление эволюцией дефектов за счет их локализации в нужных уровнях. Это позволяет перенаправлять дефекты в активные зоны, где происходит их «самозалечивание». В простых наноламинатах активные зоны могут не совпадать с профилем повреждений, из-за чего эффективность механизмов самовосстановления снижается», - поясняет один из авторов исследования, и.о. руководителя отделения экспериментальной физики ТПУ Роман Лаптев.