В России созданы улучшенные защитные покрытия для газотурбинных двигателей. Разработка Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого не теряет свои свойства при сверхвысоких температурах и позволяет двигателям работать стабильнее и эффективнее.
Как отмечают в пресс-службе Политеха, для современных газотурбинных двигателей рост рабочих температур является главным залогом повышения эффективности: чем сильнее разогревается газ, тем больше тепловой энергии преобразуется в механическую работу и тем быстрее может вращаться турбина. Однако при достижении критических показателей специальные термобарьерные покрытия, нанесенные на двигатели, начинают выходить из строя. Так, например, один из самых распространенных материалов — диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, — при нагреве свыше 1200 градусов становится нестабильным: в нем могут образовываться трещины, он начинает отслаиваться и терять прочность.
Для решения этой проблемы студентка СПбПУ Анастасия Широбокова предложила разработать отечественную технологию синтеза порошков на основе циркониевой керамики, модифицированной редкоземельными элементами. Метод будет сочетать в себе принципы машинного обучения и молекулярного моделирования для поиска наиболее оптимальных составов, а также «сборку» соединений на микроструктурном уровне. Все это позволит конструировать материалы с улучшенными свойствами: низкой теплопроводностью, повышенной устойчивостью и способностью работать при температурах свыше 1200 градусов.
На данный момент успешно получены первые образцы нового покрытия в виде сыпучего порошка. В дальнейшем авторы разработки планируют сосредоточиться на параметрах синтеза новых материалов, нанесении готовых покрытий и их испытаниях.
