Cоздано сверхпрочное покрытие для авиадвигателей
Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) и Института электрофизики УрО РАН создали сверхпрочное покрытие, позволяющее защищать компоненты авиадвигателей от окисления при экстремальных температурах. Новая технология позволит снизить затраты на производство деталей и увеличить срок службы двигателей для самолетов гражданской авиации и вертолетов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на данные отдела научных коммуникаций УрФУ.
"Ученые Уральского федерального университета и Института электрофизики УрО РАН оригинальным методом синтезировали инновационное покрытие SiAlCN (кремний - алюминий - углерод - азот), способное защищать компоненты авиадвигателей от окисления при экстремальных температурах. Разработка одновременно сочетает в себе низкие температуры синтеза (до 400 градусов Цельсия), высокую скорость осаждения и значительную твердость. Все это позволит снизить затраты на производство деталей и увеличить срок службы двигателей для самолетов гражданской авиации и вертолетов. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект №20-79-10059) и опубликовано в журнале Ceramics", – рассказали в УрФУ.
Покрытие получено с помощью гибридной технологии, объединяющей испарение алюминия и плазменную активацию кремнийорганического прекурсора. В течение двух лет ученые провели более 10 серий испытаний, добившись формирования плотной нанокомпозитной структуры покрытия с нужным химическим составом, что и обеспечило высокие механические свойства нового композита. Эксперименты показали, что новый материал обладает твердостью до 31 ГПа (что сопоставимо с алмазоподобными покрытиями) и плотной структурой без дефектов – традиционные методы создания подобных защитных пленок на поверхности элементов турбин требуют температур выше 1 тыс. градусов и часто приводят к образованию различных дефектов.
"Мы можем изменять различные условия синтеза в широком диапазоне, и сам процесс происходит при относительно низких температурах (100, 200, 400 градусов Цельсия). Это позволяет наносить защитные покрытия не только на стальные и титановые изделия, но и на легкоплавкие материалы, такие, как поликарбонат. У нас также нет видимых ограничений по масштабированию установки для промышленного производства, здесь все будет зависеть непосредственно от задачи", – рассказал старший научный сотрудник лаборатории фотовольтаических материалов УрФУ и Института электрофизики УРО РАН Андрей Меньшаков.
