В России разработали керамику для защиты турбин от экстремального перегрева
Учёные «Сколтеха» и Института неорганической химии СО РАН создали керамику на основе двойного перовскита для теплозащиты деталей авиадвигателей и газовых турбин. Было применено машинное обучение и моделирование на суперкомпьютерах, в результате чего исследователи предсказали свойства материала, а затем подтвердили их в экспериментах. В тестах керамика не расплавилась даже при нагреве почти до 2000°C, а её теплопроводность оказалась ниже, чем у используемых сейчас аналогов.
Как отмечается в материале ТАСС, новое керамическое покрытие поможет создавать более надёжные и долговечные двигатели для авиации и энергетики.
Сейчас для защиты двигателей часто используют покрытие из диоксида циркония с добавлением оксида иттрия. Однако при высоких температурах это покрытие теряет свои свойства, из-за чего двигатели быстрее изнашиваются. Исследователи из Сколтеха использовали суперкомпьютеры, машинное обучение и реальные испытания, чтобы изучить свойства нового материала.
С помощью компьютеров специалисты рассчитали, как хорошо материал проводит тепло и как он расширяется при нагревании. Это важно для того, чтобы понять, подходит ли он для использования в качестве термобарьерного покрытия. Специалисты из Института неорганической химии синтезировали порошок для создания керамических образцов высокой плотности. Результаты их работы были опубликованы в научном журнале Ceramics International.
«Учёные из "Сколтеха", Института неорганической химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН (ИНХ СО РАН), а также других научных организаций России создали новую керамику на основе двойного перовскита, способную выдерживать температуры свыше 2 000 градусов Цельсия. Материал может использоваться в качестве верхнего слоя теплозащитных покрытий для деталей, работающих в условиях экстремально высоких температур, - прежде всего в авиационных двигателях и газовых турбинах энергетических установок. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Ceramics International", — отметили в пресс-службе.