В Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разработали способ наносить на турбинные лопатки теплозащитную керамику с помощью электронного пучка. Технологию проверили в промышленных условиях: агрегат с обработанными лопатками проработал больше 700 часов. В пересчёте на сутки это около 29 дней непрерывной работы.
Испытание провели вместе с Центром инжиниринга «Уфимский турбинный завод». Покрытие нанесли на партию из 100 лопаток. Их установили в действующий газокомпрессорный агрегат, который перекачивает природный газ. По данным ТУСУРа, первая партия продолжает работать на этом оборудовании.
Зачем лопаткам такая защита? В турбинах они работают в сильном жаре: по данным университета, при 1200–1400 °C. Тонкий керамический слой принимает часть тепловой нагрузки на себя, металлу под ним становится легче, и деталь может прослужить дольше.
Покрытие наносят на пилотной установке электронно-лучевого синтеза, которую ТУСУР создал по программе «Приоритет 2030». В ней стоят форвакуумные плазменные источники электронов. Они позволяют работать с керамикой и формировать на поверхности детали защитный слой. На этой установке учёные подобрали режимы обработки для реальных лопаток газотурбинных двигателей.
Следующий шаг — промышленная установка. ТУСУР обсуждает её создание с калининградской компанией «Балтэнергомонтаж». Университет хочет взять на себя электронно-лучевую часть: питание, развёртку и фокусировку пучка. Партнёр должен сделать вакуумную камеру, откачное оборудование и манипулятор. Соглашение пока не подписано.
