МАИ
4 марта 2022, 10:42
В МАИ разрабатывают новое покрытие для возвращаемых космических аппаратов
В Московском авиационном институте ведется работа над жаростойким защитным покрытием для композиционных материалов. Основное назначение покрытия - защита от окисления деталей и элементов конструкций скоростных летательных аппаратов
Работы ведутся на кафедре 903 "Перспективные материалы и технологии аэрокосмического назначения" МАИ под руководством профессора Валентины Терентьевой. Участие в них принимают как состоявшиеся ученые - кандидаты наук Алексей Астапов и Надежда Окорокова, так и обучающиеся МАИ - аспирант Игорь Сукманов и студентка Алиса Матуляк. В 2021 году проект был поддержан грантом Российского научного фонда.
- Для создания перспективных изделий высокоскоростной и маневренной авиакосмической техники необходимы материалы, способные выдерживать температуры свыше 2000 °C, сохраняя свою форму и несущую способность, - рассказывает Валентина Терентьева. - Углерод-углеродные и углерод-керамические композиционные материалы считаются перспективными для этих целей, однако им необходима защита от окисления, которое начинается уже при 400-450 °C. Чтобы обеспечить ее, требуется покрытие, работоспособное при сверхвысоких температурах и сохраняющее свой ресурс в течение достаточного времени.
Кафедра 903 МАИ имеет большой опыт работы с жаростойкими покрытиями, ее результаты неоднократно внедрялись в реальное производство. Научной группой кафедры был разработан оригинальный тип покрытий. При нагреве и окислении на их поверхности образуется плотная пленка, которая представляет собой каркас из тугоплавких оксидов, заполненный стекловидной фазой на основе оксида кремния. Именно стеклофаза придает пленке высокую сплошность, блокирует доступ окислителя к композиционному материалу, а также "лечит" мелкие повреждения на нем за счет способности проникать в поры и трещины. Уже полученные к настоящему времени покрытия работоспособны при температуре до 2100 °C.
- Новое покрытие будет иметь ту же архитектуру. Его отличие от предыдущих разработок - в матрице на основе дисилицида молибдена. Этот материал более тугоплавкий, чем те, которые мы использовали ранее, за счет чего мы планируем повысить общую тугоплавкость системы. А чтобы увеличить термическую стойкость образуемого стекла и одновременно снизить его проницаемость по кислороду, мы дополнительно вводим тантал. Это две ключевые идеи проекта, - отмечает профессор МАИ. - К тому же модифицирование танталом тугоплавких оксидов пленки обеспечивает снижение ионной проводимости, что повышает эффективность защитного действия покрытия.
Ожидается, что использование новых компонентов продлит время испарения стеклофазы и повысит ресурс покрытия при одновременном увеличении его рабочей температуры. Огневые газодинамические испытания разработки планируется провести в 2023 году....
Авторские права на данный материал принадлежат «МАИ». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Поделиться
Май 3, 2024
Аэрофлот открыл онлайн-продажи субсидируемых билетов для жителей Калининградской области
Май 3, 2024
Делегация МГТУ ГА приняла участие в памятных мероприятиях, посвященных Дню Победы
Май 3, 2024
Республика Татарстан получила земельные участки для реконструкции перрона Международного аэропорта "Казань"
Май 3, 2024
Студенты РГАТУ имени П.А. Соловьева стали призерами Всероссийской научно-технической конференции