Разработан новый тип механически совместимых покрытий для миниатюрных изделий из никелида титана

Коллективом сотрудников лаборатории материаловедения покрытий и нанотехнологий ИФПМ СО РАН разработан новый тип механически совместимых покрытий для миниатюрных медицинских изделий из никелида титана – поверхностных сплавов на основе системы Ti-Ni-Nb, синтезированных на TiNi-подложке с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка (НСЭП).

Поверхностные сплавы (ПС) (толщиной ~2 мкм) синтезированы путём 10-кратного чередования операций осаждения легирующих пленок Ti85Nb15 и Ti70Nb30 (ат. %) толщиной ~100 нм и их электронно-пучкового жидкофазного перемешивания с материалом подложки (ИСЭ СО РАН, г. Томск). Установлено, что ПС характеризуются многослойной, иерархически организованной на наномасштабном уровне, нанокомпозитной структурой с диффузионной границей раздела с TiNi-подложкой. Число слоев, их толщина, структурные состояния (аморф/кристалл) и физико-механические свойства зависят от содержания Nb в осажденной пленке. В ПС с меньшей концентрацией Nb большее число слоев, меньшие их толщина и объемная доля аморфной фазы обеспечивают более монотонное изменение физико-механических свойств от поверхности к подложке и, соответственно, большую механическую совместимость с последней, чем в случае ПС с большей концентрацией Nb.

Рисунок. - Схемы многослойного строения систем [ПС/TiNi-подложка],
с использованием легирующих плёнок Ti₈₅Nb₁₅ (а) и Ti₇₀Nb₃₀ (б)

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, FWRW-2021-0003.

Исследования опубликованы в журнале Technical physics (Q3 по данным SJR).

D’yachenko F.A., Semin V.O., Neiman A.A., Shugurov A.R., Meisner L.L., Ostapenko M.G. Physical-mechanical properties of synthesized layers of Ti-Ni-Nb-based surface alloys, formed on the surface of TiNi alloy // Technical Physics. – 2024. – Vol. 69. – P. 840–849, https://doi.org/10.1134/S1063784224030083