Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разработали энергоэффективную технологию электронно-лучевого синтеза теплозащитных керамических покрытий. Сейчас она на стадии УГТ5 — то есть проверена в условиях, максимально приближенных к реальным. Первая партия лопаток с таким покрытием уже успешно работает на газоперекачивающем оборудовании.
Как рассказал заведующий кафедрой физики, профессор Ефим Окс, на пилотной установке электронно-лучевого синтеза, которая оснащена форвакуумными плазменными источниками электронов, ученые подобрали параметры и режимы процесса нанесения покрытий на реальные лопатки газотурбинных двигателей. Такой подход необходим: лопатки турбины работают при 1200–1400 °С и на такой температуре быстро изнашиваются. Покрытие толщиной 150–200 микрометров спасает их от перегрева и увеличивает срок службы.
По словам разработчиков, зарубежные компании ушли с российского рынка, и отечественная база для выпуска таких покрытий практически отсутствует. Их можно наносить несколькими способами, но именно электронно-лучевой позволяет добиться специальной структуры, которая в наибольшей мере защищает лопатку турбины от тепла.
«В рамках договора с Центром инжиниринга „Уфимский турбинный завод“ мы произвели нанесение теплозащитных покрытий на партию лопаток (100 штук), которые установлены в действующий газокомпрессорный агрегат для перекачки природного газа. На данный момент время работы агрегата с обработанными лопатками превысило 700 часов», — рассказал Ефим Окс.
Сейчас ТУСУР обсуждает совместную работу с компанией «Балтэнергомонтаж» (ООО «БЭМ», г. Калининград): в планах у сторон создать промышленную установку для электронно-лучевого синтеза теплозащитных керамических покрытий.
«Мы готовы взять на себя ответственность за электронно-лучевое оборудование с системами электропитания, развертки и фокусировки электронного пучка, а наш индустриальный партнер — за вакуумную камеру, откачное оборудование, манипулятор, другие технологические детали и конечный продукт», — добавил профессор.
Подписание соглашения между ТУСУРом и ООО «БЭМ» планируется в ближайшее время.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
