Учёные ТИУ разработали устойчивое к коррозии покрытие для трубопроводов Арктики

Разработка увеличивает долговечность материала до 50 лет.

Группа ученых Тюменского индустриального университета (ТИУ) разработала наноструктурные коррозионностойкие и хладостойкие материалы, которые можно будет использовать в условиях Арктики и Антарктики на магистральных трубопроводах, а также как конструкционный строительный материал при возведении высотных домов, мостов, подземных сооружений и тоннелей. Об этом сообщили в среду в пресс-службе Минобрнауки РФ.

По итогам первого этапа исследований ученые получили новую фазу железа с свойствами, которые встречаются только в осколках железных метеоритов. Иностранные ученые для получения нового материала предлагают использовать сверхвысокие давления и температуры, но в ТИУ нашли свой способ.

«Если высоким давлением обрабатывать феррит (материал, представляющий собой соединение оксида железа с оксидами других металлов), то происходит фазовый переход из альфа в эпсилон, то есть перестройка кристаллической решетки. Из кубической решетки получается плотная гексагональная… Мы в лабораторных условиях получили эту самую гексагональную фазу с помощью специальной установки высокочастотного переменного тока. По имеющимся у нас сведениям, в настоящее время наноструктурный материал с фазой эпсилон-железо ( -Fe) в технических целях практически не используется из-за сложности технологий и неустойчивости фазы при нормальных условиях. Поэтому нашей задачей является ее сохранение в течение длительного времени», — приводит пресс-служба слова руководителя исследования, доктора химических наук Ирины Жихаревой.

Если обычный феррит — ферромагнетик, то есть вещество, для которого характерна самопроизвольная намагниченность, то его эпсилон-фаза совершенно не магнитная, имеет особые электропроводные свойства и микротвердость, превышающую полученную ранее. Такое покрытие на магистральных трубопроводах увеличивает срок эксплуатации и повышает их коррозионную стойкость в холодной морской воде.

«Мы предлагаем использовать наше покрытие для обычной углеродистой стали Ст3. Долговечность материала при использовании нашей модификации по теоретическим прогнозам увеличивается до 50 лет. За 10 лет в лаборатории, по нашим наблюдениям, на образце не обнаружено никаких изменений. Новизна разработанного нами покрытия в использовании нового метода получения — метода высокочастотного переменного тока и нормальных условий осаждения. За десятилетие, что мы публикуемся, ни одной подобной статьи в мире больше не было», — сказала Ирина Жихарева.

По окончании проекта ученые планируют создать полупромышленную установку для получения покрытий с оптимальным содержанием наноструктурного материала с фазой эпсилон-железо и ферросплавов, а также разработать комплекс технических решений по повышению эксплуатационных характеристик нефтегазопромыслового оборудования.