Карбид кремния применяют в различных отраслях промышленности в качестве полупроводника, конструкционного материала и абразива. Керамику из него производят с помощью полевого шпата и кварцевого песка, который хорошо переносит сжимающие давления. Однако, по словам ученых, такая керамика очень чувствительна к структурным дефектам, из-за чего имеет малую прочность на растяжение и изгиб, а также низкую трещиностойкость. Все эти факторы ограничивают ее использование.

Ученые НИТУ «МИСиС» смогли улучшить характеристики керамики из карбида кремния, сформировав армирующие нановолокна по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. «Они активируют спекание керамики и повышают прочностные характеристики материала, так как служат барьером для распространения трещин», — рассказал автор работы Степан Воротыло. По его словам, карбидокремниевая керамика может заменить сплавы с дефицитными кобальтом, никелем и хромом, а ее применении при изготовлении лопаток турбин и деталей двигателей внутреннего сгорания позволит поднять рабочие температуры в двигателях и повысить их мощность, тяговую силу, КПД и экологичность.

Что еще известно:

Исследователи НИТУ «МИСиС» рассказали, что с помощью нановолокон они смогли значительно снизить температуру и время выдержки керамики в вакуумной печи — с нескольких часов при 1800–2000 градусах Цельсия до одного часа при 1450 градусах.

В дальнейшем ученые собираются продолжить работу над повышением трещиностойкости и прочности карбидокремниевой керамики.