В Ростове-на-Дону нашли метод определения прочности современных покрытий

Молодой ученый Южного федерального университета представил новую компьютерную методику, которая с высокой точностью прогнозирует механические свойства современных покрытий, сообщили в пресс-службе вуза. Разработка выполнялась в соответствии с задачами нацпроекта «Молодежь и дети».

После нескольких лет исследований ученый создал методику компьютерного моделирования процесса наноиндентирования — стандартного способа исследования твердости материалов. В классических экспериментах алмазная игла специальной формы (индентор) вдавливается в материал, а прибор фиксирует зависимость силы от глубины проникновения. Теперь же этот процесс можно воспроизвести в цифровом виде — создан виртуальный аналог индентора, который позволяет получать точные данные о свойствах покрытий без дорогостоящих лабораторных испытаний.

Одним из важных достижений стало применение этой технологии учеными из Уфимского университета науки и технологий для изучения углеродного напыления на никеле. Благодаря моделированию удалось подробно проследить, как покрытие разрушается под нагрузкой, рассчитать его ключевые характеристики и проанализировать образование трещин. Эти данные имеют большое значение для создания новых, более прочных и долговечных покрытий.

«Особый практический интерес представляют многослойные композитные системы. Например, комбинация из железной основы, никелевого промежуточного слоя и верхнего углеродного напыления. Железо обеспечивает основные механические свойства, никель защищает от коррозии, а углеродное покрытие не только дополнительно повышает коррозионную стойкость, но и увеличивает твердость в три раза по сравнению с чистым никелем. При этом все преимущества достигаются при минимальном увеличении массы благодаря тонкослойному нанесению», — отметил кандидат физико-математических наук Юрий Русалев.

Такие инновационные напыления уже применяются в разных сферах — от тяжелой промышленности до ювелирной отрасли. С экономической точки зрения использование функциональных покрытий гораздо выгоднее, чем применение дорогих коррозионностойких материалов в качестве основы. Новый метод открывает возможности для ускоренной разработки и оптимизации защитных покрытий с нужными свойствами для различных отраслей промышленности.

Нацпроект «Молодежь и дети» направлен на создание возможностей для развития талантов и самореализации молодых людей. В центре нацпроекта — строительство и ремонт школ, повышение квалификации педагогов, создание новых методик преподавания и комфортных условий для обучения. Нацпроект также предусматривает развитие сети кампусов мирового уровня и поддержку вузов по программе «Приоритет 2030». Обновленные нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2025 года.