Композиты на основе нового класса сверхвысокотемпературной керамики показали способность самостоятельно «залечивать» микротрещины при трении. Разработка ученых Томского государственного университета повышает устойчивость деталей для энергетического оборудования, аэрокосмических двигателей и гиперзвуковых аппаратов.
В основе технологии — высокоэнтропийные бориды, особый тип многокомпонентной керамики, способной выдерживать экстремальный нагрев. Во время трения поверхность композита раскаляется до температуры выше 1000 градусов, после чего на ней формируется защитный слой толщиной всего несколько микрон. Этот слой одновременно работает как твердая смазка и как «жидкое стекло»: он снижает трение и заполняет микроскопические трещины.
Такие материалы особенно важны для механизмов, работающих в экстремальных условиях. В некоторых узлах аэрокосмической техники и энергетического оборудования детали могут нагреваться до 900 градусов, тогда как традиционные смазочные материалы обычно теряют эффективность уже после 300 градусов. Детали, изготовленные из нового композита, будут служить дольше благодаря эффекту «самозалечивания».
Одна из особенностей проекта — испытания композитов при скоростях скольжения до 37 метров в секунду. При таком трении поверхность материала почти мгновенно раскаляется до экстремальных температур. Подобные исследования пока редко встречаются в мировой научной практике. В перспективе такие композиты могут использоваться в высокоскоростных подшипниках и других механизмах, работающих при предельных нагрузках.
