Эксперт Президентской академии в Санкт-Петербурге о новом термостойком материале для авиационных двигателей

Научный коллектив «Сколтеха» и нескольких организаций создал новый перовскитный керамический материал, выдерживающий сверхвысокие температуры, сообщили в пресс-службе «Сколтеха». Материал предназначен прежде всего для покрытия деталей авиационных и газовых турбин.

Как сообщили корреспонденту Информационного агентства МАНГАЗЕЯ ученые из «Сколтеха», Института неорганической химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН (ИНХ СО РАН), а также других научных организаций России создали новую керамику на основе двойного перовскита, способную выдерживать температуры свыше 2 000 градусов Цельсия. Материал может использоваться в качестве верхнего слоя теплозащитных покрытий для деталей, работающих в условиях экстремально высоких температур — прежде всего в авиационных двигателях и газовых турбинах энергетических установок. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Ceramics International.

Современная авиация и энергетика остро нуждаются в материалах, которые могут работать при экстремальных температурах, превышающих 1 200 градусов. Используемые покрытия из диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, начинают терять свои свойства при перегреве, что ограничивает ресурс двигателей. Ученые впервые применили для анализа свойств этого материала комплексный подход, сочетающий суперкомпьютерное моделирование и реальные эксперименты.

С помощью машинного обучения и молекулярной динамики на суперкомпьютерах в «Сколтехе» исследователи рассчитали, как атомы ведут себя внутри кристаллической структуры при нагреве. Это позволило предсказать теплопроводность и коэффициент теплового расширения материала, подходящие для таких термобарьерных покрытий. Затем специалисты ИНХ СО РАН синтезировали порошок методом твердофазных реакций при температурах до 1 500 градусов и с помощью искрового плазменного спекания получили высокоплотные керамические образцы.

В экспертном сообществе отмечают высокий потенциал этой разработки для высокотехнологичных отраслей.

«Насколько мне известно, такие материалы очень востребованы в энергетике, аэрокосмической отрасли, электронике и других высокотехнологичных сферах, где требуется особая стойкость к нагреву и агрессивным средам. Разработка учёных «Сколтеха» открывает перспективы для создания более эффективных и долговечных устройств. Речь идет о топливных элементах, датчиках, компонентах для двигателей и космических аппаратов. Это ещё один шаг к укреплению технологического суверенитета России и расширению возможностей отечественной промышленности в области современных материалов», — прокомментировала доцент кафедры менеджмента Президентской академии в Санкт-Петербурге Линда Рыжих.

Источник фотографии: Пресс-служба Президентской академии в Санкт-Петербурге