Новосибирские ученые создали новый сверхжаропрочный материал для авиации, выдерживающий 2500 °C

Прорыв в материаловедении: силицид ниобия для экстремальных условий

Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) разработали перспективный материал для аэрокосмической отрасли — тугоплавкий силицид ниобия. Это соединение, относящееся к классу интерметаллидов, потенциально способно заменить традиционные жаропрочные никелевые сплавы, используемые в современных двигателях и конструкциях.

Главное отличие разработки — исключительная термостойкость: силицид ниобия плавится при температуре около 2500 °C. Это почти на тысячу градусов выше, чем у аналогов, что существенно расширяет возможности применения компонентов в условиях экстремальных температур, свойственных авиационным и космическим аппаратам.

Доступный синтез и уникальные свойства

Исследователи НГТУ добились получения целевой фазы силицида ниобия (Nb5Si3) методом механосинтеза в шаровой мельнице, используя порошки кремния и ниобия, а также мелющие тела из твердого сплава ВК8. По словам одного из авторов работы, Евгения Головина, им впервые удалось синтезировать именно это соединение в данных условиях, получив до 66% целевой фазы.

«Именно это соединение в таких условиях мы получили впервые. Были только работы исследователей, получавших методом механосинтеза другие, менее тугоплавкие силициды ниобия», — отметил Евгений Головин.

Специалисты подчеркивают, что данный метод синтеза является более доступным и менее затратным по сравнению с традиционными сложными технологиями, такими как индукционная плавка.

Перспективы для авиации и космоса

Новый материал не только превосходит существующие аналоги по термостойкости, но и обладает меньшим удельным весом. Это открывает путь к созданию более легких конструкций, что критически важно для повышения эффективности авиатехники и космических кораблей. Кроме того, разработка обещает улучшить коррозионную устойчивость и продлить срок службы узлов и агрегатов.

Хотя материал пока имеет недостатки, такие как склонность к окислению при высоких температурах и некоторая хрупкость, ученые уже работают над их устранением. Следующим этапом исследований станет изготовление опытных деталей из полученного порошка с помощью технологии электроискрового спекания.