• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.03.2023
КНЦ РАН
181

Российские ученые показали преимущества электрохимических методов при создании нанопокрытий

4.6

Наноструктуры широко используют в современной промышленности благодаря возможности создания материалов с заданными свойствам для решения различных технологических задач. Такие покрытия, например, применяют для увеличения износостойкости и коррозийной устойчивости сталей, создания эффективных катализаторов и в электронной промышленности. Разработка методов их синтеза и промышленного производства — актуальная научная задача. Серия экспериментов, проведенных учеными-электрохимиками из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева, показала преимущества электрохимических методов для синтеза функциональных покрытий и наноматериалов в расплавах солей для различных сфер применения.

Микрофотографии композита карбида молибдена с углеродным волокном в разном масштабе / ©Пресс-служба КНЦ РАН / Автор: Sycophanta Duccius

Результаты опубликованы в журнале Сoatings. Исследователи выделили следующие преимущества предлагаемых методов синтеза. Так, электролиз солевых расплавов дает возможность сравнительно легко регулировать структуру, толщину, пористость, шероховатость, размер зерна и текстуру гальванических покрытий и материалов. А большое количество доступных сред для синтеза расширяет применимость методов. В зависимости от целей электрохимический синтез покрытий может осуществляться как в водных, так и в безводных средах.

Параметры электроосаждения, определенные на лабораторном оборудовании, достаточно легко переносятся на промышленные масштабы. Требования к чистоте исходных реагентов при этом снижены, поскольку металлы очищаются в процессе электролиза. И синтезируемые в расплавах материалы будут иметь высокую чистоту. И, наконец, по сравнению с другими технологиями снижены эксплуатационные расходы, а стоимость электрохимического оборудования невелика.

(а) — коррозия стали, покрытой карбидами металлов и (б) — скорость механического износа / ©Пресс-служба КНЦ РАН

В подтверждение ученые привели в пример свойства синтезированных карбидных покрытий и наноструктур, полученных в результате нескольких серий экспериментов. В частности, они получили каталитическое композицию «карбид молибдена на молибдене», которая способна эффективно осуществлять паровую конверсию CO и может найти применение в водородной энергетике. Другой пример применения таких покрытий – защита сталей от механического износа в агрессивной среде. Покрытия из карбидов хрома и тантала на промышленных ножах для измельчения резины увеличили их срок службы в два и 2,5 раза соответственно. А нанесение покрытий из карбида ниобия на детали нефтеперекачивающих насосов существенно увеличило их межремонтный интервал.

©Пресс-служба КНЦ РАН

Другой пример применения электрохимических методов в расплавах солей — создание эффективных электрокатализаторов на основе композиций «карбид металла/углеродное волокно». Электрокатализаторы обладают рядом преимуществ перед «классическими» катализаторами. Так, например, варьируя величину электрического потенциала можно регулировать активность и селективность электрокатализатора. К тому же окислительно-восстановительные процессы идут на поверхности электрокатализатора. Это уменьшает количество реагентов или растворителей, что при промышленном применении поможет существенно снизить расходы. Ученые продемонстрировали, что синтезированные электрокатализаторы на основе карбидов тугоплавких металлов, нанесенных на углеродные волокна, обладают высокой активностью при разложении пероксида водорода.

Покрытие из карбида молибдена на молибдене / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Развитие электронной промышленности невозможно представить без современных наноразмерных материалов определенной структуры. Исследователи показали — с помощью предлагаемых методов можно синтезировать нанотрубки гексаборида гадолиния и наноиглы монооксида тантала, необходимые в современных электронных устройствах.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

Позавчера, 16:00
Полина Меньшова

Хотя на предпочтения в литературе влияют образование, круг общения и множество других факторов, частично они могут передаваться по наследству. Ученые из Дании провели исследование и выяснили, какая доля различий в литературных вкусах может зависеть от генетических особенностей.

Вчера, 20:04
Юлия Трепалина

Для профилактики алкоголизма среди молодежи важно не только понимать, что побуждает употреблять спиртное, но и знать, почему молодые люди могут отказываться от выпивки. Более десятка таких причин в недавнем исследовании привели ученые из Соединенных Штатов. Комплексный учет мотивов позволит предупреждать развитие пагубной привычки, отметили специалисты.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно