Фото iStock
Ученые Томского государственного университета первыми в мире получили крепкий и жаропрочный керамический материал для энергетики и промышленности. Исследователи необычным способом сплавили пять металлов, что ранее считалось невозможным.
Томичи смешали порошки гафния (Hf), титана (Ti), железа (Fe), ванадия (V) и хрома (Cr) и спрессовали их в таблетки диаметром 10 миллиметров и массой 40 граммов. Таблетки поместили в герметичную камеру с азотом, нагрели до 2200 градусов и воспользовались «принципом домино».
При высокой температуре металлы начали реагировать с азотом, в результате чего выделилось много тепла, которое запустило следующие реакции металлов с азотом — уже без внешнего подогрева. Тепло распространилось и вызвало каскад реакций, которые начались по всей камере с металлами: примерно так же падают вторая и последующие костяшки домино, выстроенные в линию, после легкого щелчка по первой.
Жар от реакций с азотом вынудил металлы расплавиться. При этом их атомы равномерно распределились по жидкости и образовали упорядоченную прочную структуру после охлаждения. В результате томичи получили керамический материал, который раньше никто не мог синтезировать.
Сейчас ученые исследуют чудо-керамику. По их словам, высокая температура плавления металлов наделила полученный из них материал повышенной жаропрочностью, а упорядоченная структура керамики — стойкостью к повреждениям. По мнению исследователей, эти характеристики пригодились бы в разных отраслях промышленности, в том числе энергетике. Например, с помощью материала можно производить термостойкие элементы газотурбинных установок и оборудования нефтяной отрасли.