Новости

В Москве создали сверхстойкие материалы для атомной отрасли

29 января 2025

Ученые Университета науки и технологий МИСиС создали керамические материалы, которые отличаются высокими прочностью и стойкостью к окислению. На их основе можно изготовить надежные защитные покрытия и детали для атомной, аэрокосмической и автомобильной промышленностей.

Фото iStock

Специалисты взяли керамический высокоэнтропийный (состоящий из нескольких элементов, смешанных в равных пропорциях) карбонитрид трех металлов: гафния, тантала и ниобия. В его состав поочередно добавили цирконий и титан. Эти тугоплавкие металлы позволили увеличить устойчивость материала к высокотемпературному окислению — негативному явлению, которое вызывает прирост массы вещества: чем больше оксида образуется, тем больше масса, — а также ускоряет разрушение материала.

По сравнению с другими видами керамики высокоэнтропийные карбонитриды и без добавок более прочные за счет небольшого размера зерен и особой структуры, а также менее подвержены разрушению из-за воздействия тепла и кислорода.

Новые материалы получили, комбинируя различные методы обработки. Исследуя образцы, ученые обнаружили, что они более устойчивы к высокотемпературному окислению, оксидная пленка образуется медленнее. Добавление титана снизило прирост массы за единицу времени на 47,65%, циркония — на 83%. За счет изменения состава специалисты как бы уплотнили оксидный слой, что усилило его барьерную функцию. Более плотная структура защитила материалы от проникновения кислорода, предотвращая дальнейшее окисление.

Добавление титана и циркония повысило температуру окисления материалов с 1005 до 1240 градусов. Это делает их перспективными для турбин АЭС и аэрокосмических выхлопных систем.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
2
0
Читать также
Мария Кюри исследует новый химический элемент в компании любопытного помощника

Восемь тонн руды ради крупицы тепла: история химического элемента, который всех удивил

5 мин. чтения

Кто стал лучшим журналистом в энергетике: итоги конкурса «Энергия пера — 2026»

4 мин. чтения

Прямая трансляция премии «Энергия пера»: награждение лучших журналистов энергетической отрасли

1 мин. чтения
О+космос

Вулканы, «космическая» еда и квест: что покажут на фестивале НАУКА 0+

2 мин. чтения

Новогоднюю елку или стадион — что первым запитала плавучая АЭС? Узнайте из квиза об атомной энергетике

1 мин. чтения
Советские ученые разрабатывают гипотезы применения ядерной энергии для добычи полезных ископаемых. Изображение сгенерировано нейросетью

От искусственного озера до стеклянных пещер: как советские ученые искали применение ядерной энергии

3 мин. чтения

Закись азота или кислород — что превращает сливки в пену? Узнайте из «вкусного» квиза

1 мин. чтения
Москва будущего в представлении ученых середины XX века. Изображение сгенерировано нейросетью

Ретрофутуризм: как в СССР представляли энергетику XXI века

3 мин. чтения
Ледокол «Андрей Вилькицкий» в водах Карского моря

Ночью энергетика выглядит особенно красиво: фотогалерея завораживающих ночных видов

2 мин. чтения
Спутники и НЛО на фоне Земли и плавучей атомной станции в Арктике. Изображение сгенерировано нейросетью

От спутников до плавучих АЭС: какие технологии нужны Северному морскому пути

1 мин. чтения