science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers hebben zeer sterk materiaal ontwikkeld voor de vliegtuigindustrie

Internationale luchthaven Toronto Pearson, Mississauga, Canada. Krediet:John McArthur@snowjam

Wetenschappers van de Far Eastern Federal University (FEFU) en de Russian Academy of Sciences (RAS) hebben een nieuwe, zeer sterk keramisch materiaal dat bestand is tegen langdurige blootstelling aan supersonische luchtstroom bij temperaturen boven 2600°C.

Met dergelijke kenmerken, het materiaal kan in de luchtvaartindustrie worden gebruikt voor neuskegels en vleugels van vliegtuigen.

Het nieuwe materiaal werd gesynthetiseerd uit een verbinding van hafniumdiboride (HfB 2 ) gemengd met nanokristallijn siliciumcarbide (nc-SiC) met behulp van sol-gel- en vonkplasma-sintertechnologieën. De sterkte van het keramische composiet is getest onder invloed van supersonische luchtstroom door middel van een hoogfrequente inductieplasmatron. Na de 40 minuten durende blootstelling aan de supersonische luchtstroom, van het keramische monster was het massaverlies slechts 0,04 procent. De dikte van de geoxideerde laag was onder deze omstandigheden 10 tot 20 micrometer. Ook, er was geen vorming van velden met een laag SiC-gehalte. Het experiment bevestigde de hoge duurzaamheidseigenschappen van het composiet.

"Hightech keramiek is veelbelovend voor industriële toepassingen. Het materiaal kan worden gebruikt voor de structurele basis van neuskegels en scherpe randen van vliegtuigvleugels, die aanzienlijke temperatuurschommelingen ondergaan tijdens supersnelle verwarming (tot 2600 ° C), " zei Evgeniy Papynov van het Laboratorium voor Nucleaire Technologieën aan de FEFU School of Natural Sciences.