Российские учёные создали керамику, выдерживающую 2000°C для авиадвигателей нового поколения
Российские учёные разработали керамику, выдерживающую экстремальные температуры до 2000 градусов Цельсия. Материал на основе двойного перовскита Ba2YNbO6 может использоваться в качестве верхнего слоя теплозащитных покрытий для авиационных двигателей и газовых турбин. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International, сообщили в пресс-службе Сколтеха.
Современные авиационные и энергетические установки требуют материалов, способных работать при температурах выше 1200 градусов. Сегодняшние покрытия из диоксида циркония теряют свои свойства при перегреве, что ограничивает ресурс двигателей. Учёные из Сколтеха и Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН применили комплексный подход, сочетающий суперкомпьютерное моделирование и реальные эксперименты.
С помощью машинного обучения и молекулярной динамики исследователи рассчитали теплопроводность и коэффициент теплового расширения материала. Затем специалисты синтезировали порошок и получили высокоплотные керамические образцы. В ходе экспериментов керамика не расплавилась даже при нагреве до 2000 градусов, подтвердив свою термическую стабильность. Теплопроводность материала при 1000 градусах составила около 1,9 Вт/(м·К) — ниже, чем у используемого сейчас стандарта. Коэффициент теплового расширения близок к расширению металла лопаток, что предотвращает появление трещин при циклах нагрева и охлаждения. Новая разработка открывает перспективы для создания двигателей следующего поколения с более высоким КПД.
Об авторе
