Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали уникальный способ производства карбида вольфрама и других сверхтвердых материалов. Метод намного проще и надежнее аналогов, отмечают авторы, а также позволяет использовать в качестве сырья отходы. Основные результаты опубликованы в журнале International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.
В последние годы, по словам ученых ТПУ, активно изучаются возможности применения карбида вольфрама в качестве катализатора при получении водорода из воды. Лучшими катализаторами пока считаются платина, палладий и ряд других дорогостоящих металлов, но, как считают ученые, сравнительно недорогой нанопорошок карбида вольфрама способен заменить их.
Ученым ТПУ удалось создать новый электродуговой метод синтеза нанопорошка из карбида вольфрама. По словам авторов, их способ позволяет существенно улучшить технологию производства — новая система проще, компактнее и дешевле, а также экономнее и надежнее аналогов.
Благодаря использованию графитных электродов специальной формы при генерации электродуговой плазмы мы смогли добиться образования автономной самоизолирующейся газовой среды без использования вакуумной камеры. Это существенно облегчает процесс и в несколько раз снижает энергозатраты.
Александр Пак, научный сотрудник Научно-исследовательского центра «Экоэнергетика 4.0»
Также среди плюсов разработки — возможность использования в качестве исходных материалов синтеза изношенных буров, отработанных деталей резцов и других отходов, содержащих карбид вольфрама. Кроме этого, новый метод применим также для синтеза и эффективной переработки других сверхтвердых тугоплавких материалов — таких, как карбид титана, карбид кремния или карбид бора.
В дальнейшем коллектив ученых ТПУ планирует оптимизировать технологию для практического внедрения, а также расширить список отходов, которые можно утилизировать по новой методике. Исследование проводится в рамках проекта Российского научного фонда 19-79-00086.
По словам авторов, прямых аналогов этой технологии, сопоставимых по эффективности и экономичности, сегодня нет.
Читать также
Посмотрите, где сейчас летит марсоход Perseverance
Симптомы коронавируса у детей. На что стоит обратить внимание?
Астрономы увидели, как черная дыра испускает мерцающее гамма-излучение