Ученые «МИСиС» создали стойкий защитный композит для космонавтики
Москва, 5 августа, 2022, 16:37 — ИА Регнум. Космические аппараты при прохождении сквозь слои атмосферы нагреваются до температуры больше 2000 градусов. Поэтому их защищают особыми стойкими материалами, чтобы не допустить разрушения внутренней конструкции.
Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» разработали тугоплавкий композитный материал для применения в авиации и космонавтике. В его основе лежит карбонитрид гафния. Получившийся материал не только сопротивляется окислению при температуре выше 2000 градусов, но и механически прочен. Его производство довольно просто: смесь гафния с углеродом сжигают в атмосфере азота. Новые материалы применяют для создания современной качественной продукции, что предусматривает стратегическая инициатива Правительства России — «Развитие производств новых материалов».
Материал может применяться при изготовлении ответственных узлов ракетно-космической и другой перспективной техники. Сегменты конструкций, выполненные из нового композита, обеспечат эффективную теплозащиту в точках полного торможения потока, то есть там, где температура наиболее высока.
«Предложенный нами композит обладает не только высокой окислительной стойкостью при температурах выше 2000 °C, но и высокими механическими и теплофизическими свойствами. Добавка карбида кремния повысила окислительную стойкость и снизила плотность почти вдвое без падения механических свойств», — рассказал руководитель лаборатории Дмитрий Московских.
По его словам, материал может применяться при изготовлении ответственных узлов ракетно-космической и другой перспективной техники. Сегменты конструкций, выполненные из нового композита, обеспечат эффективную теплозащиту в точках полного торможения потока, испытывающих наибольшую тепловую нагрузку.
Синтез за счет горения смеси гафния с углеродом в атмосфере азота и искровое плазменное спекание, по словам ученых, это — простой, быстрый и энергоэффективный подход, пригодный для промышленного производства.
На следующем этапе ученые намерены отработать технологию изготовления из нового композита элементов различных конструкций, эксплуатируемых в высокоскоростных газовых потоках.