В МИСиС создали новый защитный композит для космоса и авиации

Группа ученых лаборатории «Конструкционные керамические материалы» университета МИСиС разработала новый композиционный материал на основе карбонитрида гафния.

При прохождении сквозь атмосферу Земли особенно важно, чтобы некоторые узлы ракетно-космической техники выдерживали нагрузку при температурах выше 2000 °С. Для этого на такие детали наносят теплозащитные покрытия из композитных материалов.

Однако эти материалы также должны противостоять окислению. Поэтому наиболее распространенные углерод-углеродные композиты не используют при температуре больше 1600 °С, когда окисление становится неконтролируемым — активное поступление кислорода и образование газообразных продуктов реакции приводит к полному выгоранию покрытия.

По словам создателей, им удалось одновременно повысить температуру плавления, теплопроводность и окислительную стойкость, а также снизить плотность материала и энергозатраты при производстве. Его может применять 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.

«Предложенный нами композит обладает не только высокой окислительной стойкостью при температурах выше 2000 °С, 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.