Российские исследователи придумали новый метод получения карбидкремниевой ткани. Материал играет роль армирующего компонента для работы в условиях высоких температур и повышенного механического воздействия. Такая ткань может использоваться, например, в элементах газотурбинного двигателя.

Работа ученых опубликована в журнале Ceramics International.

Сегодня для упрочнения композитов применяются различные волокнистые материалы. Чаще всего это углеродные волокна, ткани и нанотрубки. Их производство не требует больших затрат, кроме того, углеродные волокнистые материалы обладают высокими физико-химическими и прочностными свойствами. Однако такие материалы могут эксплуатироваться только при температурах ниже 800 °C.

Карбидкремниевые ткани — один из перспективных армирующих материалов, которые увеличивают рабочую температуру. Такие соединения способны выдерживать нагрев выше 1500 °С на воздухе. Но из-за технически сложного и энергозатратного процесса в России их почти не производят.

Ученые из Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН совместно с коллегами из Института химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН придумали новый метод синтеза таких тканей, который лишен недостатков, мешающих его промышленному производству.

Исследователи предложили новый способ синтеза карбидкремниевой ткани с помощью силицирования углеродной ткани парами монооксида кремния.

Авторы проанализировали полученные ткани и подтвердили полный переход из углеродного в карбидкремниевое волокно. Прочность волокна SiC на разрыв составила 1500 МПа.

Затем каждое отдельное волокно толщиной в несколько микрон ученые исследовали на микротвердость. Для этого тончайшую алмазную пирамидку вдавливали в исследуемый образец и определяли по оставшемуся отпечатку твердость волокна. Авторы показали, что такие волокна карбида кремния имеют высокую твердость и могут применяться в качестве армирующего материала.