Các nhà khoa học Nga đã phát triển một loại vật liệu gốm có thể chịu được nhiệt độ cực cao lên đến 2.000 độ C. Vật liệu này được gọi là Ba2YNbO6, có thể được sử dụng phủ trên cùng trong các lớp phủ chắn nhiệt cho động cơ máy bay và turbine khí.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Ceramics International và đã thu hút sự quan tâm sâu sắc từ cả giới chuyên môn cũng như những người ngoài ngành.
Máy bay và động cơ hiện đại đòi hỏi vật liệu có khả năng hoạt động ở nhiệt độ trên 1.200 độ C. Lớp phủ zirconium dioxide hiện nay bị mất đi các đặc tính khi quá nhiệt, dẫn đến làm giảm tuổi thọ động cơ.
Các nhà khoa học từ Skoltech và Viện Hóa học Vô cơ A.V. Nikolaev thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã áp dụng một phương pháp toàn diện khi kết hợp mô hình hóa bằng siêu máy tính và các thí nghiệm thực tế.
Sử dụng máy học và động lực học phân tử, các nhà nghiên cứu đã tính toán độ dẫn nhiệt và hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu. Sau đó, các chuyên gia đã tổng hợp bột và sản xuất mẫu gốm có mật độ cao.
Trong những cuộc thí nghiệm, gốm không bị nóng chảy ngay cả khi được nung nóng đến 2.000 độ C, chứng tỏ tính ổn định nhiệt của vật liệu mới ở mức rất cao.
Độ dẫn nhiệt của vật liệu ở nhiệt độ hoạt động 1.000 độ C chỉ xấp xỉ 1,9 W/(mK), thấp hơn tiêu chuẩn hiện hành.
Hệ số giãn nở nhiệt gần bằng độ giãn nở của kim loại cánh turbine, giúp ngăn ngừa nứt vỡ trong chu kỳ gia nhiệt và làm nguội. Các tính chất cơ học bao gồm độ cứng và độ cứng nano đều tương đương với các vật liệu hiện có.
Như đại diện của Skoltech đã nhấn mạnh, sự phát triển mới này mở ra triển vọng tạo ra động cơ thế hệ tiếp theo với hiệu suất cao, tiêu thụ nhiên liệu ít và tuổi thọ dài hơn.
