Российские учёные синтезировали керамическую ткань с особой структурой, благодаря которой можно значительно повысить прочность и термостойкость композитных материалов. Двигатели космических кораблей и самолётов станут прочнее. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International.
Сегодня для увеличения прочности композитов используют различные волокнистые материалы. Чаще всего в качестве армирующих компонентов используют углеродные волокна, ткани и нанотрубки. Такие материалы дёшевы, имеют низкую плотность и высокую прочность. Однако основным недостатком таких материалов являются температурные ограничения: использовать их можно при температурах не выше 800°C.
Для использования при высокой температуре перспективнее всего использовать карбидкремниевый текстиль. Такие ткани способны выдерживать нагрев выше 1500 °С на воздухе. Однако в России эти материалы не производятся из-за технической сложности и энергозатратности.
Исследователи ИМЕТ РАН вместе с коллегами из Института химии Научного центра Коми УрО РАН нашли способ справиться с этими проблемами. Они предложили новый метод получения карбидкремниевого текстиля с помощью обработки углеродной ткани парами SiO. После синтеза исследователи проанализировали фазовый состав материала и выяснили, что он полностью состоит из карбидкремниевого волокна.
В ходе анализа каждое отдельное волокно толщиной в несколько микрон исследователи проверяли на микротвердость. Для этого тончайшую алмазную пирамидку вдавливали в исследуемый образец и определяли по оставшемуся отпечатку твердость волокна. Прочность полученного волокна на разрыв составила 1500 МПа — достаточно для использования его в качестве армирующего материала в композитах.
Автор: Ирина Понедельник
Редактор: Никита Шевцев
Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.