En la Universidad Politécnica de Tomsk (TPU) se ha desarrollado una nueva arquitectura multicapa de recubrimientos para elementos de reactores de fusión termonuclear. El invento posee una alta estabilidad térmica, capacidad de "autocuración" y prolonga la vida útil del equipo de los reactores. Así lo informó el servicio de prensa de la universidad.
Los recubrimientos multicapa (nanolaminados) se utilizan ampliamente en la industria nuclear gracias a su alta resistencia, resistencia a la corrosión y resistencia a la radiación. Sin embargo, sus características de funcionamiento bajo la influencia simultánea de altas temperaturas e irradiación siguen siendo insuficientes.
La nueva arquitectura es un material funcionalmente gradiente (FGM) que incluye una capa protectora de niobio de aproximadamente 3 μm de espesor, multicapas nanométricas alternas de niobio y circonio de aproximadamente 1 μm de espesor, una capa de adhesión de circonio de 10 μm de espesor y un sustrato de aleación de circonio con 1% de niobio de 0,7 mm de espesor.
Las pruebas de la nueva arquitectura se realizaron in situ, en equipos reales a temperaturas de hasta 900 °C. Durante el estudio se analizaron la estabilidad térmica y los cambios estructurales mediante difracción de rayos X, espectroscopia de ensanchamiento Doppler de la línea de aniquilación y microscopía electrónica de transmisión. Este enfoque integral permitió observar la evolución de los defectos y los cambios en la red cristalina del recubrimiento en tiempo real.
Los científicos determinaron que, al calentarse, el recubrimiento conserva su arquitectura multicapa y la densidad de las interfaces, y las transiciones de fase siguen siendo reversibles. Esto permite que el material conserve sus propiedades incluso en condiciones extremas.
Anteriormente, www1.ru informó que en la TPU desarrollaron recubrimientos de fluoroplástico para proteger los reactores químicos de la corrosión.