Тончайший электронный пучок. Скорость - полмиллиметра в секунду. Самый тугоплавкий материал - карбид гафния - поддается за считанные минуты. Сибирские ученые разработали уникальный подход - прямо в электронно-лучевой установке получают карбид из исходных порошкообразных материалов. Тут же материал плавят в готовое изделие, как в 3D принтере. При такой технологии улучшаются и свойства материала. Раньше его синтезировали в огромной печи и только потом делали расплав.
- При стандартной технологии просто получаются зерна, требуется очень много время, чтобы они соединились друг с другом. Но все равно остается пористость, которая ухудшает свойства конструкционных материалов. А когда мы ударили электронным пучком, металл не просто расплавился, он стал испаряться, это слишком высокое воздействие, а дальше пошла поверхность ровная и гладкая, - рассказывает старший научный сотрудник Института химии твердого тела Алексей Анчаров.
За один сеанс в установке можно изготовить и многослойное изделие - соединить тугоплавкий слой и, например, теплоизоляционный, который защитит от вредного воздействия. Исследование невозможно было бы без уникальной разработки сибирских физиков.
- Обычный электронный пучок чаще всего используется прямой, в нашем случае - пучок поворачивается на 90 градусов, потому что когда идет испарение, мощный поток паров может попадать на катод и вывести его из строя, - поясняет сотрудник Института ядерной физики Юрий Семенов.
Изделия из карбида гафния можно поставить и на промышленный поток, изготовив штампы и трафареты. То есть снизить цену и временные затраты на производство ядерных ректоров, космических ракет и ускорителей.
- Вы сами понимаете, самый высокотемпературный материал находит применение не только в гражданской области. Поэтому в первую очередь он идет на другие применения, тут пока информации нет, - сообщил старший научный сотрудник Института химии твердого тела Алексей Анчаров.