Ученые Томского государственного университета (ТГУ) и Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) завершают испытания керамического композиционного материала с почти нулевым коэффициентом теплового расширения. Внедрение новой разработки только в нефтегазовой отрасли несет миллиарды рублей экономии. Этот материал действительно уникален: российский сырьевой сектор пристально следит за завершающимися успешными испытаниями запорной арматуры, сделанной из новой уже запатентованной нанокерамики.

Как говорят разработчики, в ее состав введен вольфрамат циркония, обеспечивающий так называемый «инварный эффект» – когда размеры материала не меняются при колебаниях температуры от минус 100 до плюс 200 градусов Цельсия. Такое свойство делает срок службы запорной арматуры очень долгим, «почти вечным» (инварный эффект сводит к нулю трение). Несмотря на то, что материал относится к керамике, он обладает уникальной механической прочностью.

Особенно приятно, что новая технология сразу же патентуется и коммерциализируется. Уже запланирована замена стальной запорной арматуры на одном из тюменских месторождений на керамическую, выпуск которой наладит индустриальный партнер ТГУ – российское предприятие «Сенсор». Имеются амбициозные планы по созданию ассортимента технического оборудования из нового материала, которое станет серьезным конкурентом дорогостоящим иностранным изделиям фирм CeramTec, Morgan и SwereaIVF.+

В ноябре 2016 года разработка официально будет завершена и начнется этап производства новой запорной арматуры из “вечного” материала.

Справка:

Инвар – ферромагнитный сплав на основе железа, содержащий от 32 до 40 % никеля, а также хром, кобальт, медь, титан, марганец. Впервые сплав на основе 63,5 % железа с 36 % никеля, 0,4 % марганца, 0,1 % углерода был получен во Франции в 1896 году Ш. Гильомом. Он же назвал его инвар (от латинского invariabilis — неизменный), так как сплав имел малый коэффициент теплового расширения при температуре от минус 80 до плюс 100 °C. Малое тепловое расширение инвара объясняется тем, что магнитострикционное уменьшение объема при нагреве компенсирует тепловое расширение (инварный эффект).

Температура плавления инвара 1430 °С, предел прочности около 490 Мн/м² (49 кгс/мм²). Для повышения прочности инвар подвергают холодной пластической деформации с последующей низкотемпературной термообработкой. После полировки сплав приобретает стойкость против коррозии в атмосферных условиях; на изделия из сплава, предназначенные для работы в агрессивных средах, наносят защитные покрытия. Инвар используется для изготовления геодезических проволок и лент, линеек, деталей измерительных и контрольных приборов.

В полевых условиях геодезисты и картографы пользуются мерными лентами и проволоками из инвара для провешивания базиса триангуляционной сети. Инвар является общим названием для сплавов с аномально низким температурным коэффициентом линейного расширения; например, сплавов железа и никеля; железа, никеля и кобальта; железа и платины; железа, кобальта и хрома; железа, хрома и марганца.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!