В России создали новый защитный материал от экстремальных температур

МОСКВА, 5 сен – РИА Новости. Покрытие, которое позволяет конструкциям на 25% дольше выдерживать критические температуры, разработали специалисты ВолгГТУ в составе исследовательского коллектива. По словам авторов, "работающий" в экстремальных условиях материал найдет применение в различных отраслях промышленности, включая авиацию, ракетостроение и нефтегазовый сектор. Результаты представлены в Polymers.

С развитием науки и техники повышается температурный предел эксплуатации оборудования, поэтому ученые ищут пути усовершенствования огнетеплозащитных материалов (ОТЗМ). Их используют для изоляции элементов техники от воздействия сверхвысоких температур и открытого пламени, рассказали в Волгоградском государственном техническом университете (ВолгГТУ).

В вузе объяснили, что ОТЗМ наносят на конструкционные элементы в виде так называемого жертвенного покрытия. Под воздействием тепла покрытие "перестраивается" и образует защитный слой кокса с низкой теплопроводностью.

Ученые ВолгГТУ совместно с коллегами из Волжского политехнического института разработали новый огнетеплозащитный материал на основе каучука с добавлением органических веществ, содержащих в своем составе атомы фосфора, бора и азота, для усиления процессов коксообразования. Покрытие превосходит аналоги по теплостойкости и при этом не уступает им по механическим свойствам.

Кроме того, при температурном воздействии, разрушении и окислении полимера фосфор-борсодержащие соединения образуют полифосфорную и борсодержащую кислоты. Они распределяются по поверхности материала в виде пленки и препятствуют проникновению кислорода, который необходим для поддержания процесса горения, отметили исследователи.

«

"Применение разработанной комбинации микросфер, микроволокна и фосфор-бор-азотсодержащего модификатора позволяет увеличить время прогрева защищаемой поверхности до критических температур (до 2500°С) на 20–25% по сравнению с существующими аналогами", – рассказал доцент кафедры химической технологии полимеров и промышленной экологии ВолгГТУ Владимир Кочетков.

Он пояснил, что алюмосиликатные микросферы (полые наношарики от 10 до нескольких сотен микрометров) повышают устойчивость материалов к высоким температурам, а микроволокно позволяет противостоять потокам газа с большой скоростью, которые обычно сопутствуют огню. Таким образом, микроволокна из каолина или базальта выступают в качестве каркасных элементов и препятствуют истончению покрытия.

Разработанный материал можно использовать для защиты камер сгорания и сопел ракетных двигателей, а также в металлургии и топливной промышленности, отметил исследователь.

По словам ученых, ими были созданы новые методы испытаний материалов до температур 3000°С, а также программы моделирования поведения материалов в гипертепловых условиях.

ВолгГТУ – участник программы государственной поддержки университетов "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты".