Фото: сайт ТГУ / предоставлено сотрудниками лаборатории нанотехнологий металлургии ФТФ ТГУ
Ученые физико-технического факультета ТГУ исследуют композиты на основе нового класса сверхвысокотемпературной керамики. Материалы сделают детали двигателей устойчивыми к износу и помогут «залечивать» поверхностные повреждения в процессе работы. Использование их в узлах трения аэрокосмических систем и энергооборудования позволит обходиться без традиционных масел, которые при температурах до 1500°C разлагаются. Об этом рассказала 13 февраля пресс-служба вуза.
В аэрокосмических двигателях, гиперзвуковых аппаратах и высокопроизводительном оборудовании подшипники часто подвергаются сильному сухому трению. Нагрев от него может превышать 900°C, при этом обычные смазки теряют эффективность уже после 300°C. Ученые ФТФ предлагают перейти на высокоэнтропийные бориды — соединения нескольких металлов с бором. Они обладают исключительной твердостью и термостойкостью, а также способны адаптироваться к трению, самостоятельно формируя защитный слой на поверхности.
«Сформированный тонкий многослойный "трибослой" из многокомпонентных оксидов в роли смазки будет снижать коэффициент трения и одновременно, подобно жидкому стеклу, "затекать" в микродефекты и трещины — и обеспечит процесс самозалечивания. Трибохимический синтез будет управляемым, с обратимым откликом на стимул в реальном времени, а это ключевая черта "интеллектуальных" материалов. Так что полученные композиты с комбинированными функциями самосмазывания и самовосстановления могут демонстрировать элементы "интеллектуального" поведения», — отметил руководитель проекта, ведущий научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии ФТФ ТГУ Николай Савченко.
Уникальность проекта в том, что поведение композитов детально изучают в госуниверситете именно в режиме экстремально высоких скоростей скольжения — до 37 метров в секунду. В таких условиях из-за трения поверхность мгновенно раскаляется до температур выше 1000°C. Данные о работе при скоростях от 5 до 90 метров в секунду, характерных для реальных экстремальных режимов, в мировой литературе практически отсутствуют.
За два года томские исследователи изучат высокоскоростное трение композитов на основе шестикомпонентного высокоэнтропийного диборида с добавлением карбида кремния. Основным методом станут испытания по схеме «палец-диск», где образец прижимают к вращающемуся диску из инструментальной стали. Из таких композитов можно изготавливать гибридные подшипники, сочетающие стальные обоймы и шарики из высокоэнтропийной боридной керамики. Комбинация обеспечит прочность и способность к самосмазыванию и «залечиванию» повреждений прямо в процессе эксплуатации.
Проект получил поддержку Российского научного фонда на 2026–2027 годы как победитель конкурса малых отдельных научных групп.
Ранее «Комсомольская правда — Томск» подробно опубликовала прогноз погоды на 15 февраля.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Томичам сообщили о новой магнитной буре
Появился эксклюзивный фоторепортаж с забега «Лыжня России»
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАС В СОЦСЕТЯХ
ЧИТАТЕЛЯМ
Стали свидетелем интересного события или ЧП? Сообщите об этом нашим журналистам:
Почта: anna.g.kovaleva@phkp.ru