Cоздано сверхпрочное покрытие для защиты авиадвигателей
Специалисты Уральского федерального университета (УрФУ) и Института электрофизики УрО РАН разработали сверхпрочное покрытие для защиты компонентов авиадвигателей от окисления при экстремальных температурах. Разработка позволит снизить затраты на производство деталей.
Синтезированное покрытие SiAlCN (кремний – алюминий – углерод – азот) отличается низкой температурой синтеза (до 400 градусов Цельсия), высокой скоростью осаждения и твердостью. Это дает возможность увеличить срок службы двигателей для самолетов гражданской авиации и вертолетов.
Покрытие создано с помощью гибридной технологии. Она включает испарение алюминия и плазменную активацию кремнийорганического прекурсора.
В течение двух лет ученые провели более 10 серий испытаний. Это позволило сформировать плотную нанокомпозитную структуру покрытия с нужным химическим составом, обеспечивающую высокие механические свойства нового композита.
Материал, по заявлениям исследователей, имеет твердость до 31 ГПа. Это сравнимо с алмазоподобными покрытиями. Кроме того, у него плотная структура без дефектов. Отмечается, что традиционные методы создания аналогичных пленок требуют температуры выше 1 тыс. градусов и ведут 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)", – заявил старший научный сотрудник лаборатории фотовольтаических материалов УрФУ и Института электрофизики УРО РАН Андрей Меньшаков. Его слова ТАСС.
По его словам, такой подход дает возможность наносить покрытия как на стальные и титановые изделия, так и на легкоплавкие материалы (например, поликарбонат).
Как сообщили в отделе научных коммуникаций УрФУ, специалисты планируют протестировать покрытие на реальных компонентах газовых турбин и реактивных . Кроме того, есть планы по адаптации технологии для других отраслей.
В ходе исследования было разработано второе покрытие с аномально высокими пьезорезистивными свойствами. Оно станет основой для создания новых видов тонкопленочных датчиков.