Российские учёные разработали тугоплавкий материал для космической техники будущего
Исследователи Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) синтезировали новый тугоплавкий материал — силицид ниобия, который может стать основой для создания более лёгких и термостойких конструкций в авиационной и космической отраслях.
Материал призван заменить традиционные, но более тяжёлые и менее жаропрочные никелевые сплавы, сообщает ТАСС.
Перед современной аэрокосмической промышленностью стоят задачи по созданию материалов, способных выдерживать экстремальные условия: огромные перепады температур, высокое давление, радиацию и агрессивные среды. Новый материал отвечает этим требованиям: его температура плавления составляет около 2500 градусов Цельсия, что на тысячу градусов выше, чем у применяемых сегодня никелевых сплавов, при этом он значительно легче.
Ключевым достижением учёных стал сам метод получения силицида ниобия. Им удалось синтезировать целевое соединение с высоким выходом (до 66%) с помощью механического синтеза в обычной шаровой мельнице, где перемешивались порошки ниобия и кремния. Этот метод, проводимый фактически при комнатной температуре, намного проще и экономичнее, чем традиционные дорогостоящие технологии высокотемпературной плавки и литья.
«Насколько мне известно, именно это соединение в таких условиях мы получили впервые. Ранее другими исследователями методом механосинтеза получали лишь другие, менее тугоплавкие силициды ниобия», — отметил один из авторов разработки Евгений Головин.
У материала есть и недостатки, которые предстоит преодолеть: он обладает высокой хрупкостью и склонен к окислению при нагреве. Эти проблемы являются общемировым вызовом для учёных, работающих над материалами нового поколения. Следующим этапом исследований станет изготовление из полученного порошка полноценных деталей с использованием технологии электроискрового спекания. Это позволит приблизить перспективный материал к практическому применению в создании узлов и агрегатов будущих летательных аппаратов.