Уральские учёные создали сверхпрочное покрытие для защиты авиадвигателей
Новый материал, синтезированный с применением оригинального метода, разработанного учеными Уральского федерального университета (УрФУ) и Института электрофизики Уральского отделения Российской академии наук (УрО РАН), демонстрирует твердость, сопоставимую с алмазоподобными покрытиями. Этот инновационный композиционный материал на основе системы SiAlCN (кремний — алюминий — углерод — азот) обладает уникальными свойствами, позволяющими эффективно защищать компоненты авиадвигателей от высокотемпературного окисления.
Разработка характеризуется рядом ключевых преимуществ: низкими температурами синтеза (до 400 °C), высокой скоростью осаждения и значительной твердостью, достигающей до 31 ГПа. Эти характеристики обеспечивают снижение затрат на производство деталей и значительное увеличение срока службы авиационных двигателей, включая газотурбинные установки гражданской авиации и вертолетов. Об этом сообщает ural-meridian.
Читайте также
Механизм защиты материала основан на формировании барьерного слоя, препятствующего диффузии кислорода вглубь защищаемой поверхности. Это достигается за счет введения алюминия в состав покрытия, который при высоких температурах образует оксидную пленку, эффективно блокирующую окислительные процессы.
Создание многокомпонентных функциональных покрытий представляет собой сложную задачу, требующую точного контроля химического состава и структуры материала. В данном случае была разработана гибридная технология, объединяющая методы испарения алюминия и плазменной активации кремнийорганического прекурсора. Это позволило достичь высокой степени однородности и плотности структуры покрытия без дефектов.
Сравнительный анализ показывает, что традиционные методы создания защитных пленок на основе SiC и других материалов требуют температур выше 1000 °C, что приводит к повышенному риску образования дефектов и снижению эксплуатационных характеристик покрытий. В отличие от них, новый материал, разработанный на базе гибридной технологии, демонстрирует превосходную термическую стабильность и механическую прочность, что делает его перспективным для применения в экстремальных условиях эксплуатации авиационных двигателей.
