Ученые Инженерной школы ядерных технологий Томского политеха (ТПУ) разработали новый способ синтеза высокопрочных композитов на основе MAX-фаз для авиакосмической отрасли и атомной энергетики.
Керамические материалы представляют значительный интерес для применения в авиационной и автомобильной промышленности, судостроении и атомной энергетике. По сравнению с металлами, они обладают высокой прочностью, устойчивостью к высоким температурам. А также способностью выдерживать резкие изменения температур и работать в агрессивных средах. Однако их основным недостатком является хрупкость, что ограничивает область их применения.
Ученые из ТПУ разработали композиты на основе MAX-фаз, используя смеси доступных отечественных порошков и оригинальный комбинированный метод синтеза. Сначала ученые провели вакуумное спекание исходных компонентов - порошков титана, кремния и углерода отечественного производства. Затем была применена технология искрового плазменного спекания.
«Благодаря быстрому спеканию на втором этапе синтеза с добавлением необходимых компонентов удалось увеличить содержание МАХ-фазы на 10-15%. Кроме того, двухэтапная термообработка способствует росту кристаллов MAX-фазы почти в два раза», - отметили разработчики.
В результате были получены новые материалы с улучшенными свойствами. Эти композиты, благодаря высоким эксплуатационным характеристикам, могут использоваться как самостоятельные материалы или добавки для создания новых керамоматричных композитов. Они обладают конкурентоспособностью по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами благодаря доступности исходного сырья и высоким характеристикам.
Фото: willy wo / Unsplash.com
