Продлят жизнь техники. Ученые получили материалы с уникальными свойствами

Продлить срок службы ценных деталей в авиакосмической отрасли и защитить металлические покрытия от коррозии смогут материалы, созданные учеными ЮУрГУ совместно с польскими и китайскими коллегами. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.

Итогом совместных международных работ стали три новых материала с редкими свойствами. Речь идет о так называемых высокоэнтропийных интерметаллических соединениях (ВЭИС), их особенность в фазовой стабильности и упорядоченности атомной конфигурации. Эти характеристики дают большие перспективы для создания ценных соединений с широкой областью применения, пояснили в вузе.

«Два из трех полученных нами образцов обладают высокой твердостью и способны продлить срок службы значимых деталей авиакосмической промышленности. Материалы можно использовать как покрытие для защиты металлических компонентов от эрозии. Это применимо, например, к части двигателей, где происходит зажигание, лопастям газовых турбин» , - рассказывает один из авторов исследования Ахмад Могаддам Остовари , научный сотрудник лаборатории роста кристаллов ЮУрГУ.

Третье соединение, по словам эксперта ЮУрГУ, идеально подходит для высокоскоростных магнитных роторов, поскольку этот материал обладает высоким пределом текучести (то есть, обратимой деформации).

Все три композита могут использоваться в качестве высокоэффективных катализаторов, пояснил Остовари. ВЭИС состоят из разных атомов, каждый может иметь свой эффект для ускорения конкретной химической реакции, поэтому соединения проявляют большую каталитическую активность по сравнению с благородными металлами.

«Наши материалы могут быть использованы в качестве катализаторов для окислительно-восстановительных реакций в аккумуляторных батареях; реакций окисления метанола в топливных элементах с прямым использованием метанола, то есть, в которых метанол используется в виде непосредственно CH4, не распадаясь с выделением водорода); реакций восстановления CO и CO2; фоторазложения загрязнителей воды и фотоокисления органических веществ (реакции под воздействием солнечного света)», — сказал он.

Основную часть работы провела российская команд. Отечественные специалисты нашли новые параметры для материалов, подготовили и описали характеристики образцов. Китайские коллеги из Цзилиньского университета помогли сделать производственный экологический мониторинг композитов, польские ученые из Силезского технического университета анализировали промежуточные данные, предложили конкретные сферы применения новых ВЭИС.

На данный момент формируется совместная международная исследовательская группа для разработки новых соединений с улучшенной стойкостью к окислению, пластичностью при комнатной температуре и магнитными свойствами, подытожил Могаддам Остовари.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Исследования новых материалов проводятся в университете в рамках стратегического проекта программы «Приоритет-2030».

Южно-Уральский государственный университет   – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».

Читайте нас: