Сибирские физики за секунды изготовили защитную керамику для газотурбинных двигателей
Ученые Томского политеха и Института ядерной физики Сибирского отделения РАН разработали метод сверхскоростного синтеза материала для защитных покрытий элементов газотурбинных двигателей, для производства катализаторов, для нужд электроники, ядерной физики и биомедицины. Весь процесс занял меньше десяти секунд.
Основой материала стали керамика и оксиды редкоземельных металлов. Полученные специалистами образцы обладают уникальными прочностными и теплозащитными свойствами.
Обычно подобные керамические материалы синтезируют десятки часов, а процесс включает много энергоемких стадий. Сибирские ученые применили новый метод получения материала. Для этого они использовали промышленный ускоритель заряженных частиц УНУ Стенд ЭЛВ-6 собственной разработки. Пучком электронов быстро разогрели в присутствии воздуха порошок из редкоземельных элементов (иттрия, иттербия, лютеция, европия, эрбия) и оксида алюминия — и за несколько секунд он превратился в монолитный материал. Высокий КПД устройства (около 80%) сократил энергетические затраты на производство материала в сотни раз.
Суть работы ускорителя — в испускании мощного непрерывного пучка электронов. Диаметр пучка — один сантиметр, плотность мощности в пучке — до 80 киловатт на квадратный сантиметр. За счет этих характеристик удалось так быстро синтезировать керамику.
Ученые считают, что технология может стать основой для синтеза керамических перовскитных материалов, перспективных для солнечных батарей.
