Керамическая броня томских ученых на 30% уменьшит вес самолетов и спутников

Ученые Томского государственного университета разработали специализированное покрытие, благодаря которому на 30 и более процентов можно уменьшить вес летательных аппаратов. Созданная в ТГУ технология не имеет в России аналогов и позволит снизить расходы на запуск и эксплуатацию аэрокосмической техники.

Чем легче самолет или спутник – тем больше экономии на горючем, поэтому задача снижения веса является одной из важнейших в аэрокосмической промышленности. Коллектив химиков под руководством профессора ХФ ТГУ Анатолия Мамаева предложил использовать для производства деталей летательных аппаратов магниевые сплавы со специальным керамическим покрытием.

– Сейчас обычно используются сплавы на основе алюминия. Однако плотность алюминия составляет 2,7 кг\куб.дм, а магния – 1,3-1,7 кг\куб.дм, то есть вес второго почти в два раза меньше. К сожалению, магний – непрочный материал, сам по себе он не применяется. Но его можно использовать вместе со специальными покрытиями, которые обеспечат высокую износостойкость и необходимую твердость деталей из магниевых сплавов, – объясняет Анатолий Мамаев.

Научная группа профессора Мамаева уже более 20 лет занимается созданием неметаллических неорганических покрытий на границе двух сред – металлов или металла и жидкости.

Под воздействием высокоэнергетического потока (плазмы) химические связи на границах разрываются, и синтезируется новое вещество с уникальными свойствами.

Полученные наноструктурные покрытия не относятся ни к металлическим, ни к полимерным, это оксидные, карбидные или нитридные соединения. Срастаясь с поверхностью одной из сред, они становятся своеобразной броней для металлического изделия – не отслаиваются, имеют очень высокую прочность при деформации и термостойкость.

Созданная учеными ТГУ технология позволяет изменять функциональные свойства материалов и получать покрытия с заданными свойствами, которые могут применяться не только в космонавтике и авиации, но и в автомобилестроении, строительстве.

Высокие температуропроводность и электрическое сопротивление делают их особо ценными и для электроники, покрытия с низкой теплопроводностью интересны как теплоизоляторы. На сегодняшний день коллективом Анатолия Мамаева разработано более 60 вариантов функциональных покрытий, получено более 30 российских патентов и четыре международных.

Добавим, что специализированное покрытие для магниевых сплавов было создано на малом предприятии ООО «СибСпарк», которое входит в инновационный пояс ТГУ. Работа велась в рамках ряда договоров с АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва (Железногорск). Проект финансировался Федеральной целевой программой.