Российские материаловеды создали высокопрочную керамику с отличной стойкостью к окислению. В будущем этот материал может стать основой для защитных покрытий и компонентов в атомной промышленности и других отраслях. Об этом сообщила пресс-служба НИТУ «МИСиС».
«Улучшенные материалы могут выдерживать экстремальную температуру, что делает их перспективными для износостойких элементов, в том числе турбин и выхлопных систем, где термическая стабильность имеет решающее значение», — пояснила научный сотрудник НИТУ МИСИС Вероника Суворова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Российские учёные разработали материал, относящийся к категории высокоэнтропийных карбонитридов — сложных керамических соединений с большим количеством атомов углерода и азота, а также других химических элементов. Этот материал обладает превосходными механическими характеристиками, стойкостью к химическим воздействиям, высоким температурам, окислению и радиации.
Исследователи отмечают, что основные свойства высокоэнтропийных карбонитридов во многом определяются добавками и примесями, присутствующими в этих сложных материалах. Основываясь на этой идее, российские учёные исследовали влияние легирующих добавок в виде небольших количеств циркония и титана, а также их комбинаций на свойства керамики на основе карбонитридов гафния, тантала и ниобия.
«Добавки уплотнили оксидный слой, образующийся в процессе окисления, что усиливает его барьерную функцию и уменьшает количество дефектов. Более плотная структура защищает образцы от проникновения кислорода внутрь и, следовательно, предотвращает дальнейшее окисление», — отметила Суворова.
Например, добавление титана и циркония повысило температуру начала окисления керамики с 1005 °C до 1240 °C и уменьшило удельный прирост массы, вызванный поглощением кислорода поверхностью материала, на 83 %. В перспективе это увеличит срок службы деталей из такой керамики, которые используются в атомных реакторах и других промышленных установках с агрессивной средой, заключили учёные.
По материалам:
nauka.tass
