Главная страница /

 

Современные газотурбинные установки являются сложными и дорогостоящими устройствами, поэтому во всем мире идет работа по их совершенствованию, повышению надежности и увеличению ресурса, а также по снижению экологической нагрузки за счет уменьшения расхода топлива на единицу выработанной энергии. Эффективность таких установок зависит от температуры рабочих газов - чем выше температура, тем меньше нужно топлива для создания той же мощности. Немаловажное значение имеет и защита конструкционных элементов от разрушающего воздействия загрязнений, содержащихся в воздухе. В связи с этим возникает потребность в инновационных подходах к совершенствованию и разработке нового поколения химической и температурной защиты деталей, испытывающих максимальную нагрузку, например, турбинных лопаток.

 

Ученые из ИОНХ РАН, ИХФ РАН, НИТУ МИСИС и Химического факультета МГУ, выполняющие совместные исследования в рамках проекта Российского научного фонда, получили уникальный массив данных по термодинамическим свойствам, термическому расширению, теплопроводности и электрофизическим характеристикам высокотемпературных оксидных материалов на базе танталатов и гафнатов редкоземельных элементов, температуры плавления которых превышают 2000 градусов Цельсия. Изучение взаимодействия синтезированных соединений с оксидами магния, кальция, алюминия, кремния позволило оценить химическую устойчивость покрытий деталей энергоустановок к воздействию взвешенных в воздухе частиц.

 

Работу прокомментировал руководитель проекта, заведующий лабораторией термического анализа и калориметрии ИОНХ РАН, доктор химических наук Константин Сергеевич Гавричев: «Наш коллектив работает над созданием новых материалов с улучшенными свойствами для современной техники. Одним из направлений работы является определение круга материалов, соответствующих жестким технологическим и эксплуатационным требованиям для авиационной техники и энергетики. Мы работаем с высокотемпературными оксидными материалами, которые способны длительное время работать в окислительной атмосфере при высокой температуре, в которых не происходят превращения, которые могли бы разрушить материал».

 

В ходе выполнения проекта учеными были исследованы условия получения керамических материалов заданного состава и структуры, определены термические и термодинамические свойства соединений. «Полученные нами результаты необходимы как для модельных расчетов в экстремальных температурных диапазонах, недоступных для экспериментального исследования, так и для определения технологических параметров получения термобарьерных покрытий», – дополнил Константин Сергеевич.

 

 

 

Поверхность керамики для термобарьерных покрытий

 

Группа исполнителей проекта РНФ. Слева направо: д.х.н. К.С. Гавричев, И.А. Баженова, А.В. Гуськов, д.х.н. А.В. Хван, к.х.н. П.Г. Гагарин, д.х.н. В.Н. Гуськов

 

 

Результаты работы опубликованы в журнале Ceramics International.

 

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 18-13-00025-П) https://rscf.ru/project/21-13-28007/

 

Источник: A.V. Guskov, P.G. Gagarin, V.N. Guskov, A.V. Khoroshilov, K.S. Gavrichev. Thermal properties of solid solutions Ln₂О₃‧2HfO₂ (Ln = Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) at 300–1300 K. Ceramics International. 2021. 47. 28004–28007. DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.06.125. DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.06.125

 

Пресс-релиз опубликован на сайтах информационного агентства ТАСС https://nauka.tass.ru/nauka/13022241, Год науки и технологий РФ https://годнауки.рф/news/10111/, РНФ https://rscf.ru/news/chemistry/rossiyskie-uchenye-issledovali/, РАН http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=d9046987-71fd-4ec0-8be6-e850fcc7def8, Рамблер https://news.rambler.ru/science/47654742-opisany-novye-vysokotemperaturnye-materialy/, InScience https://inscience.news/ru/article/russian-science/8187, в Научном микроблоге базы данных результативности деятельности научных организаций Минобрнауки России https://sciencemon.ru/office/org/blog/259823/