Об этом сообщили в пресс-службе Министерства науки и высшего образования РФ.
Новая архитектура представляет собой функционально-градиентный материал. Он включает защитный слой ниобия толщиной около 3 мкм, радиационно-стойкий слой из чередующихся наноразмерных мультислоев ниобия и циркония толщиной около 1 мкм, адгезионный слой циркония толщиной около 10 мкм и подложку из сплава циркония с 1% ниобия толщиной 0,7 мм для обеспечения механической прочности.
Как пояснил один из авторов исследования, и. о. руководителя отделения экспериментальной физики ТПУ Р. Лаптев, целенаправленное чередование материалов в этой архитектуре обеспечивает не только повышенную термическую устойчивость, но и эффективное управление эволюцией дефектов. По его словам, дефекты локализуются в активных зонах, где и происходит их «самозалечивание», тогда как в простых наноламинатах эти зоны могут не совпадать с профилем повреждений.
Испытания покрытия проводились in situ на реальном оборудовании при температурах до 900 °C. Для анализа применялись методы рентгеновской дифракции, спектроскопии доплеровского уширения аннигиляционной линии и просвечивающей электронной микроскопии.
Результаты показали, что при нагреве покрытие сохраняет многослойную архитектуру и плотность интерфейсов. Происходящие фазовые переходы остаются обратимыми, что позволяет материалу сохранять свои свойства.
Р. Лаптев добавил, что комплексный анализ доказал устойчивость архитектуры к термическому воздействию. Благодаря обратимости фазовых трансформаций материал выдерживает экстремальные циклы нагрева и охлаждения без существенной деградации, что критически важно для оценки его долговечности.
Разработка перспективных материалов для управляемого термоядерного синтеза является одним из ключевых вызовов современной науки. Такие материалы должны выдерживать одновременное воздействие высоких температур, нейтронного облучения и термических циклов, что выдвигает исключительные требования к их стабильности и долговечности.
Автор: А. Шевченко
