Новые слоистые металлокерамические композиты с улучшенными механическими и термическими свойствами разработали ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Подобные материалы на основе прекерамической бумаги в будущем могут быть перспективны для использования в аэрокосмической и транспортной промышленности, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.

В министерстве отметили, что сейчас активное развитие аэрокосмической и транспортной промышленности требует материалов, устойчивых к высоким температурам, коррозии и механическим нагрузкам. Большинство известных металлов и сплавов, например, сплавы на основе никеля, широко используемые в различных деталях газотурбинных двигателей, достигли своих пределов для различных высокотемпературных конструкционных применений. По словам ученых, перспективными являются композиты на основе керамики, демонстрирующие более высокую стойкость к окислению при высоких температурах и улучшенные механические свойства.

«Чтобы улучшить свойства композитов, ученые предложили новый подход — формирование многоуровневых структур, состоящих из слоев прекерамической бумаги и металлической фольги тугоплавких металлов. Подобный подход позволяет варьировать состав отдельных слоев прекерамической бумаги, управляя их свойствами и комбинируя их. В качестве сырья для новых композитов политехники использовали прекерамические бумаги на основе МАХ-фазы Ti3Al(Si)C2 (карбоалюминида титана) и фольги из тантала», — сказано в сообщении.

Результаты экспериментов показали, что полученные слоистые материалы характеризуются однородной микроструктурой отдельных слоев, высокой прочностью и квазипластичным поведением разрушения (не разрушаются хрупко, выдерживая высокие степени деформации без существенной потери прочности). Кроме того, они обладают повышенными теплофизическими свойствами.

В исследовании принимали участие сотрудники Инженерной школы ядерных технологий, Инженерной школы энергетики, Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ и Университета Эрлангена — Нюрнберга (Германия).