Keramika od nanovlakana ruske proizvodnje za povećanje efikasnosti i snage motora

Naučnici iz NUST MISIS poboljšali su tehnologiju proizvodnje keramičkih dijelova od silicijum-karbida.

Prema autorima studije, novi materijal će značajno povećati specifikacije motora za automobile, letjelice i drugu opremu. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Ceramics International i u Materials.

Danas se silicijum karbid široko koristi u raznim industrijama kao poluprovodnik, građevinski materijal i abraziv.

Keramika silicijum-karbid, proizvedena upotrebom feldspar i kvarcnog pijeska, može da izdrži ogromne količine pritiska. Međutim, prema naučnicima, prilično je osjetljiva na strukturne nedostatke, zbog kojih ima malu zateznu i savijajuću čvrstoću, kao i nisku otpornost na pucanje, što ograničava njenu primjenu.

“Keramika silicijum-karbid može uspješno zamijeniti legure koje sadrže deficitarne kobalt, nikl i hrom; korištena za proizvodnju turbinskih lopatica i dijelova motora sa unutrašnjim sagorevanjem podići će se radne temperature u motorima i povećati snaga, vučna sila, efikasnost i ekološka prihvatljivost”, rekao je autor studije Stepan Vorotylo, istraživač u Naučnom i edukativnom centru za samopropusnost sinteze visokih temperatura na MISIS-ISMAN.

Naučnici u MISIS uspjeli su da poboljšaju specifikacije materijala formiranjem ojačanih nanovlakana sa samopropustnosti sinteze visokih temperatura.

“Dodavanjem tantala i teflona uspjeli smo da sintetišemo materijal sa matricom silicijum-karbida ojačanim nanovlaknom silicijum-karbida. Aktiviraju sintetiranje keramike i povećavaju karakteristike čvrstoće materijala, jer služe kao prepreka za širenje pukotina”, objasnio je Stepan Vorotylo .

Prema istraživačima, formiranjem nanovlakana uspjeli su da značajno smanje temperaturu i vrijeme zadržavanja keramike u vakuumskoj peći sa nekoliko sati na 1800-2000 °C do 1 sata na 1450 °C.

U budućnosti, naučnici žele da nastave sa radom na povećanju žilavosti i čvrstoće materijala.