俄羅斯科學院結(jié)構(gòu)宏觀力學和材料學研究所改進了用碳化硅制造陶瓷零件的技術(shù)，使用這種新材料可大大提高汽車、飛機和其他設(shè)備發(fā)動機的性能。相關(guān)研究報告發(fā)表在《國際陶瓷》雜志上。

碳化硅廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域的半導體、結(jié)構(gòu)材料和磨料中。由長石和石英砂制成的碳化硅陶瓷可以承受巨大的壓縮力，但它對結(jié)構(gòu)缺陷非常敏感，因此它的拉伸強度和彎曲強度都低，抗裂性也不好，從而限制了其用途。

該研究所自傳播高溫合成科研中心科研人員斯捷潘·沃羅德洛表示：“碳化硅陶瓷或可替代稀缺的含鈷、鎳和鉻的合金，可用于制造渦輪機葉片和內(nèi)燃機零件，提高發(fā)動機的工作溫度、功率、牽引力、有效系數(shù)和生態(tài)性?！?/p>

斯捷潘·沃羅德洛表示，已經(jīng)能夠通過形成增強納米纖維來改善碳化硅陶瓷材料的性能。他稱，由于混合添加了鉭和聚四氟乙烯，已成功地以碳化硅為基質(zhì)，用增強的碳化硅納米纖維合成了一種新材料。它們激活了陶瓷的燒結(jié)并提高了材料的強度，因為它們可阻止裂紋的擴展。另外，由于形成納米纖維，顯著地降低了陶瓷在真空爐中的溫度和保持時間。

文章作者、俄羅斯國家研究型工藝技術(shù)大學 MISIS——俄羅斯科學院結(jié)構(gòu)宏觀力學和材料學研究所自傳播高溫合成科研中心工作人員斯捷潘·沃羅德洛表示：“碳化硅陶瓷或可替代稀缺的含鈷、鎳和鉻的合金，它可用于制造渦輪機葉片和內(nèi)燃機零件，能提高發(fā)動機的工作溫度，并可提高功率、牽引力、有效系數(shù)和生態(tài)性。”

科學家已經(jīng)能夠通過形成加強納米纖維來改善碳化硅陶瓷材料的性能。

沃羅德洛解釋稱：“由于混合添加了鉭和聚四氟乙烯，我們成功地以碳化硅為基質(zhì)，用增強的碳化硅納米纖維合成了一種新材料。它們激活了陶瓷的燒結(jié)并提高了材料的強度，因為它們可阻止裂紋的擴展?！?/p>

根據(jù)研究人員的說法，由于形成納米纖維，可以顯著地降低陶瓷在真空爐中的溫度和保持時間——從之前1800-2000°C下的幾個小時降到現(xiàn)在1450°C只需1小時。

未來，科學家計劃繼續(xù)致力于提高材料的抗裂性和強度的研究。

文章來源： 科技日報，經(jīng)濟科技