Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и кафедры материаловедения в машиностроении Новосибирского государственного технического университета разработали принципиально новую технологию сплавления титана и тантала. В результате был получен особо стойкий к коррозии материал, который почти не разрушается от контакта с агрессивными средами, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

Для получения сплава ученые использовали промышленный ускоритель ЭЛВ-6, который выпускает концентрированный пучок электронов с энергией 1,4 МэВ. Пучком, проникающая способность которого составляет около одного миллиметра, были обработаны промышленные листы их наплавленного на титан тантала. В итоге был получен сплав с высокой коррозионной стойкостью.

«Наша технология выгодна по двум причинам. Во-первых, наплавляется только рабочая поверхность, второе преимущество — в высокой производительности процесса. Кроме того, надо отметить, что в мире не существует установок с выпуском мощных сфокусированных пучков с такой проникающей способностью», — пояснил руководитель проекта, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Михаил Голковский.

Сплав, полученный учеными ИЯФ СО РАН и НГТУ, может быть полезен для крупнотоннажного производства азотной кислоты и в атомной отрасли. В частности, в атомной отрасли используется технология переработки отработанного ядерного топлива. Резервуар, в котором происходит эта переработка, изготавливают из специальных сортов нержавеющей стали или сплава на основе никеля, но эти материалы, как отмечается в сообщении, обладают не очень высокой коррозионной стойкостью. Важен и вопрос безопасности — со временем химический реактор, где идут процессы переработки, становится радиоактивным, и чем дольше он способен работать без ремонта, тем лучше. 

Ученые в рамках проекта создали из пластин полученного материала маленький химический реактор объемом в несколько литров и взвесили его. В течение нескольких суток ученые кипятили в реакторе концентрированную азотную кислоту, и в конце эксперимента снова взвесили реактор. Как показал эксперимент, реактор практически не потерял вес - означает, что материал, из которого он сделан, не разрушается от воздействия агрессивной среды. 

«Несколько суток испытаний — слишком маленький срок, чтобы делать выводы, ведь срок службы настоящего прибора исчисляется десятилетиями. Однако перерасчёт скорости разрушения материала показывает, что она составляет несколько десятков микрон в год. Получается, что химический реактор из нашего материала мог бы работать, как минимум, в течение 30 лет без остановок», - полагает  Михаил Голковский, слова которого приводятся в сообщении.