Phát minh của Nga làm rung chuyển ngành vật liệu: Gốm chịu nhiệt tới 2.100 độ C, có thể dùng cho máy bay tốc độ âm thanh

Các nhà khoa học Nga vừa phát triển thành công 6 công thức vật liệu gốm siêu bền, có khả năng chịu nhiệt độ lên tới 2.100 độ C và chống chịu bức xạ. Thành tựu này mở ra triển vọng ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, đặc biệt là các phương tiện bay siêu thanh.

Theo Bộ Khoa học và Giáo dục Đại học Nga, vật liệu mới do các nhà nghiên cứu tại Đại học Liên bang Ural (UrFU) phát triển, thuộc nhóm gốm entropy cao. Đây là loại vật liệu được tạo thành từ ít nhất 5 thành phần, kết hợp trong một mạng tinh thể chung thay vì tồn tại dưới dạng vật liệu composite thông thường.

Kết quả nghiên cứu cho thấy loại gốm này có một số đặc tính vượt trội so với vật liệu hiện được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Đáng chú ý, cả 6 công thức đều thể hiện khả năng chống chịu bức xạ cao. Một số mẫu gần như không ghi nhận biến đổi cấu trúc sau khi tiếp xúc với bức xạ, trong khi zirconium dioxide ổn định hóa bị thay đổi cấu trúc ở cùng mức liều chiếu xạ.

Kỹ sư Roman Bastrikov, thuộc Khoa Kim loại hiếm và Vật liệu nano của Đại học Liên bang Ural, cho biết một số mẫu vật liệu gần như không chịu ảnh hưởng từ quá trình chiếu xạ.

Ngoài khả năng chịu nhiệt và bức xạ, gốm mới còn có độ dẫn nhiệt thấp hơn zirconium dioxide, giúp hạn chế sự truyền nhiệt và giảm nguy cơ xuống cấp trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.

Vật liệu cũng có hệ số giãn nở nhiệt tương thích cao với kim loại. Nhờ đó, lớp gốm và bề mặt kim loại bên dưới ít bị biến dạng chênh lệch khi nhiệt độ thay đổi, góp phần nâng cao độ bền của kết cấu.

Theo nhóm nghiên cứu, vật liệu mới có thể được sử dụng làm lớp phủ bảo vệ nhiệt, chất điện phân trong pin nhiên liệu, đế và vật liệu cách điện cho thiết bị điện tử trên máy bay, cũng như các bộ phận của phương tiện bay siêu thanh.

Các nhà khoa học Nga dự kiến hợp tác với doanh nghiệp công nghiệp để tiếp tục hoàn thiện thành phần vật liệu, hướng tới khả năng ứng dụng thực tế.

Tổng hợp