Наноструктурирование поверхности металла

Наноструктурирование поверхности металла - передовая технология, помогающая изменить его поверхностный слой таким образом, чтобы в нем сформировались нанокристаллические системы. Суть метода заключается в создании структурных элементов (зерен, кристаллитов) размером от 1 до 100 нанометров. Этот процесс приводит к значительному изменению свойств поверхности металла на самых глубинных уровнях - атомном и молекулярном. В результате:

• увеличивается плотность границ зерен,
• изменяется атомная структура материала,
• формируются уникальные физико-механические характеристики его поверхности.

наноструктурирование поверхности металла значительно улучшает его свойства

В ходе формирования нанокристаллических структур происходят несколько процессов:

• интенсивная пластическая деформация. При наноструктурировании металла возникает высокая плотность дислокаций в материале;
• фрагментация зерен - разделение крупных на более мелкие под воздействием механических или термических напряжений;
• рекристаллизация - образование новых мелких зерен из деформированной структуры;
• ограничение роста зерен - предотвращение укрупнения сформированных наноструктур;
• управление фазовыми превращениями - контроль над структурными изменениями при термомеханической обработке;
• создание градиентных структур - формирование переходного слоя между наноструктурированной поверхностью и основным материалом;
• эффект поверхностной сегрегации - перераспределение легирующих элементов в приповерхностных слоях.

Знание физики процесса позволяет специалистам создавать на поверхности металлоизделий уникальные структуры с заданными свойствами.

после наноструктурирования поверхности металла медь и сплавы на ее основе преображаются

Достичь такого впечатляющего эффекта можно принципиально разными способами, причем для наноструктурирования поверхности деталей не всегда требуется дорогостоящее оборудование. Например, метаморфозы поверхности могут начаться при интенсивной пластической деформации: равноканальном угловом прессовании, кручении под высоким давлением или всесторонней ковке. Еще один вариант - поверхностная механическая обработка: ультразвуковая ударная, шариковая или фрикционная.

К методам высокоскоростной деформации относятся динамическое прессование и высокоскоростная ковка. К способам термомеханической обработки - циклическая термомеханическая и криогенная деформация.

Наноструктурирование поверхности изделий можно выполнять и немеханическими способами. К ним относятся осаждение из газовой фазы - химическое или физическое, электрохимические технологии (электроосаждение и анодное оксидирование), а также лазерные.

наноструктурирование поверхности металла: титан, достигший губчатого состояния

Наноструктурирование поверхности деталей востребовано в разных отраслях: от очевидных до весьма неожиданных. Перечислим основные и укажем хотя бы по одному способу применения:

• машиностроение - износостойкие компоненты трансмиссий,
• космонавтика и самолетостроение - термостойкие покрытия для турбин,
• автомобилестроение - кузовные детали с повышенной прочностью,
• медицина - имплантаты и хирургические инструменты,
• энергетика - компоненты топливных ячеек,
• электроника - материалы для микроэлектромеханических систем,
• изготовление спортинвентаря - велосипедные рамы,
• химическая промышленность - фильтрующие элементы с нанопористой структурой,
• военная техника - стволы оружия,
• пищевая промышленность - антибактериальные поверхности оборудования.

Мы перечислили далеко не все сферы, где нанотехнологии раскрывают все свои возможности. И готовы выполнить наноструктурирование поверхности изделий именно для вашей продукции. Обращайтесь - и вы приятно удивитесь “перезагрузке”, которая с ней произошла.