Ученые НИТУ МИСИС создали устойчивую к окислению керамику

Москва, 23 янв - ИА Neftegaz.RU. Российские материаловеды разработали высокопрочный керамический материал, обладающий устойчивостью к окислению. В дальнейшем изобретение ученых может быть использовано для изготовления защитных покрытий и деталей в атомной отрасли и других сферах промышленности.
Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу НИТУ МИСИС.

Материал, разработанный учеными, относится к категории высокоэнтропийных карбонитридов, т. е. сложно устроенных керамических материалов, которые содержат в себе много атомов углерода и азота, а также другие химические элементы.

Исследователи отмечают, что основные характеристики высокоэнтропийных карбонитридов зависят от добавок и примесей в их составе.

Новая технология получения устойчивой к окислению керамики

Российские специалисты изучили воздействие присадки небольшого количества циркония и титана, а также комбинации этих металлов на свойства керамики, изготовленной на основе карбонитридов гафния, тантала и ниобия.

Тезисы научного сотрудника НИТУ МИСИС В. Суворовой:

• улучшенные материалы могут выдерживать экстремальную температуру;
• это свойство делает их перспективными для износостойких элементов, в т. ч. турбин и выхлопных систем, где термическая стабильность имеет решающее значение;
• добавки уплотнили оксидный слой, образующийся во время окисления, что усиливает барьерную функцию и сокращает количество дефектов;
• усовершенствованная структура защищает образцы от проникновения кислорода внутрь и предотвращает дальнейшее окисление.

Совершенствование свойств материала:

• добавление титана и циркония позволило повысить температуру для запуска процесса окисления керамики. Так, материал начнет окисляться с 1240 °С вместо 1005 °С;
• с помощью изменения состава керамики удалось снизить удельный прирост массы, связанный с поглощением атомов кислорода поверхностью материала, на 83%.

Приобретенные свойства могут продлить сроки эксплуатации деталей, изготовленных из подобной формы керамики для работы в атомных реакторах и других промышленных установках с агрессивной средой.

Напомним, что ранее сообщалось об участии ученых НИТУ МИСИС в создании обращенных к плазме материалов дивертора токамака с реакторными технологиями (ТРТ). Проект разрабатывался совместно с учеными института Росатома НИИЭФА им. Д.В. Ефремова.

Также специалисты НИТУ МИСИС с представителями Всероссийского НИИ автоматики им. Н. Духова создали инновационный подход прогнозирования дефектов в стальных конструкциях на атомных электростанциях (АЭС) с помощью искусственного интеллекта.

Автор: А. Игнатьева