Износостойкое защитное покрытие из тантала, кремния и азота разработали специалисты Университета МИСИС. Новая технология поможет увеличить срок службы солнечных батарей космических аппаратов, иллюминаторов и деталей лазерной техники.
Огромное значение новое изобретение имеет для повышения прочности солнечных батарей космических аппаратов, чьи фотоэлектрические преобразователи (панели, поглощающие солнечный свет для дальнейшего его перевода в электрическую энергию) серьезно повреждаются при столкновениях с космическим мусором и микрометеороидами. Обычно для защиты от ударов панели покрываются тонким стеклом, но оно весьма непрочное и тяжелое. Эффективной заменой хрупкой преграде может стать разработанное учёными покрытие Ta-Si-N (тантал-кремний-азот) – износостойкое и прозрачное (коэффициент пропускания до 80-90%). Новая технология пригодится как для пресловутых космических аппаратов, так и для других конструкций, которые нужно защитить от повреждений на как можно более долгий срок.
«Покрытия в системе Ta-Si-N превосходят известные оптические полупроводниковые оксидные покрытия <…> по стойкости к воздействию абразивных частиц в 1,5-5 раз, что делает их использование перспективным для увеличения срока службы и эксплуатационных характеристик таких объектов, как фотоэлектрические преобразователи солнечных батарей, детали оптических устройств и компоненты лазерной техники», — подчеркнул заведующий лабораторией «In situ диагностика структурных превращений» Научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза МИСИС-ИСМАН, профессор кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий НИТУ МИСИС доктор технических наук Филипп Кирюханцев-Корнеев.
Новые покрытия отлично приспособлены к работе в жестких условиях: устойчивы к окислению и нагреванию до 1200°C. Уникальными свойствами защитный слой обязан особой технологии осаждения на поверхности.
Подробное описание исследования ученые представили в международном научном издании Surfaces and Interfaces. В настоящее время специалисты продолжают совершенствовать разработанные покрытия и метод их осаждения.
«Аэрокосмическая отрасль — одна из самых высокотехнологичных и наукоемких в экономике России, ее развитие является задачей национального масштаба. Износостойкое покрытие, созданное нашими учеными, защитит оптические элементы и улучшит функциональные характеристики космических летательных аппаратов», – отметила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
