Исследователи из Уральского федерального университета и Института электрофизики УрО РАН создали покрытие на основе SiAlCN, способное защищать компоненты авиадвигателей от окисления при экстремальных температурах. Об исследовании сообщает пресс-служба УрФУ.
Российские ученые синтезировали четырехкомпонентное покрытие SiAlCN, которое может значительно продлить срок службы авиадвигателей гражданской авиации и вертолетов.
Ключевое преимущество разработки заключается в сочетании характеристик: покрытие при температуре синтеза всего 400 °C, обладает твердостью до 31 ГПа — как у алмазоподобных материалов. Для сравнения, традиционные методы создания подобных защитных пленок требуют нагрева свыше 1000°C и часто приводят к образованию дефектов в структуре материала.
«Такое покрытие обладает аномальной стойкостью к окислению при высоких температурах», — объясняет старший научный сотрудник УрФУ Андрей Меньшаков. Секрет стойкости — в алюминии: при нагреве в кислородной среде он формирует барьерный слой, блокирующий проникновение кислорода к защищаемому материалу.
С помощью гибридной технологии исследователи объединили испарение алюминия и плазменную активацию кремнийорганического прекурсора. Такой подход позволил создать плотное, однородное покрытие с точно контролируемым составом. При этом процесс является экологически безопасным и не требует использования ядовитых или взрывоопасных веществ.
Ученые провели более 10 серий экспериментов, создав несколько сотен образцов. Гибкость технологии позволили нанести защитные покрытия не только на стальные и титановые изделия, но и на легкоплавкие материалы, такие как поликарбонат. В планах разработчиков — тестирование покрытия на реальных компонентах газовых турбин и реактивных двигателей.
