Специалисты получили материал на основе оксидной керамики с уникальными прочностными и теплозащитными свойствами. Работа направлена на производство термобарьерных покрытий для элементов газотурбинных двигателей самолетов.
«ТПУ и ИЯФ выполняют совместную работу по реализации нестандартного подхода к синтезу подобной керамики – методами нагрева быстрыми электронами на воздухе на промышленном ускорителе. Если все известные в мировой литературе методы получения высокоэнтропийной керамики характеризуются сложностью, длительностью и высокой энергоемкостью буквально всех технологических циклов, то ускоритель электронов ИЯФ СО РАН дает возможность процесс синтеза проводить за несколько секунд. Учитывая высокий КПД ускорителя (около 80%), можно говорить о сокращении на несколько порядков времени и энергетических затрат на операцию синтеза высокоэнтропийной керамики», – рассказал ведущий научный сотрудник ТПУ Сергей Гынгазов.
На синтез на данном этапе уходит от одной до 10 секунд. Ученые отработали технологические режимы синтеза и определили их взаимосвязь с техническими характеристиками керамики.
«Впервые не более чем за десять секунд были синтезированы образцы высокоэнтропийной керамики, содержащие редкоземельные оксиды. Именно они обуславливают приобретение покрытиями на ее основе уникальных прочностных и теплозащитных свойств. Электронно-лучевая технология синтеза, которую удалось реализовать на ЭЛВ-6, может быть положена в основу технологии получения сверхсложных керамических материалов. Дальше мы будем совершенствовать ее, а также планируем разработать электронно-лучевую технологию сверхскоростного синтеза, пожалуй, самой популярной в мировой науке высокоэнтропийной керамики со структурой перовскита. Эти материалы имеют огромные перспективы применения в промышленности для изготовления устройств преобразования солнечной энергии в электрическую», – сказал Гынгазов.