Создан сплав, который выдерживает 100 часов при температуре 1,1 тыс. градусов

Специалисты Южно-Уральского государственного университета разработали новый металлический сплав, способный длительное время сохранять устойчивость к окислению при экстремально высоких температурах. По эффективности защитного слоя материал превосходит распространённые авиационные аналоги в 2,6 раза. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу университета.

Главной особенностью разработки стала специальная защита, которую исследователи называют «ниобиевой бронёй». Благодаря её свойствам новый материал способен выдерживать нагрев до 1100 градусов на протяжении 100 часов. При этом на поверхности сплава не образуются трещины и отслоения, способные ухудшить его эксплуатационные характеристики.

В основе изобретения лежит сочетание пяти химических элементов. Учёные использовали алюминий, кобальт, хром, никель и ниобий. Причём содержание алюминия и ниобия в атомных долях сделали вдвое меньшим по сравнению с остальными составляющими.

Именно ниобий играет важную роль в обеспечении устойчивости материала к воздействию высоких температур. При нагревании до 1100 градусов он вступает во взаимодействие с алюминием и хромом, способствуя появлению двойных оксидных соединений. Одновременно формируются особые кристаллические структуры, содержащие повышенное количество ниобия.

Образующиеся соединения создают защитный слой, препятствующий дальнейшему окислению металла. Благодаря этому сплав сохраняет плотную структуру даже после продолжительного воздействия высокой температуры.

Во время испытаний исследователи оценивали устойчивость разработки по изменению массы материала. За 100 часов нагрева удельный прирост составил всего 1,363 миллиграмма на квадратный сантиметр.

Для сравнения учёные привели характеристики жаропрочного сплава «Инконель 617», применяемого в авиационной промышленности. При аналогичных условиях увеличение его массы составляет приблизительно 3,6 миллиграмма на квадратный сантиметр.

Таким образом, новый материал продемонстрировал примерно в 2,6 раза меньший прирост массы, связанный с окислением. При этом его защитная поверхность сохранила целостность, без образования заметных повреждений.

Разработчики считают, что полученный сплав может найти применение в промышленности, где оборудование постоянно подвергается воздействию сильного нагрева. В частности, его предлагают использовать при производстве деталей металлургических печей, газовых турбин и турбореактивных двигателей.

Ещё одним перспективным направлением специалисты называют создание теплозащитных покрытий. Повышенная устойчивость к окислению может способствовать увеличению срока службы отдельных элементов машин и промышленных установок, работающих в сложных температурных условиях.

Может быть интересно:

1. Забудьте про привычные творожные пироги: венгерский вариант с нежной начинкой удивляет с первого кусочка
2. Курицу больше не готовлю с привычным луком и морковью: добавляю прямо на сковороду яблоки - вкус получается совершенно другим
3. Забудьте про скучную тушёную капусту: шницели в панировке получаются хрустящими и исчезают со стола первыми
4. Вчерашний рис больше не разогреваю на сковороде: превращаю его в итальянские аранчини с хрустящей корочкой и расплавленным сыром внутри
5. В СССР хозяйки добавляли соду в чай: зачем это делали и стоит ли повторять