Nga phát triển vật liệu gốm chịu nhiệt độ đến 2.100 độ C

Các nhà khoa học Nga vừa phát triển thành công 6 công thức vật liệu gốm siêu bền, có khả năng chịu nhiệt độ lên tới 2.100 độ C và chống chịu bức xạ, mở ra triển vọng ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ và các phương tiện bay siêu thanh.

Vật liệu gốm entropy cao thế hệ mới

Theo Bộ Khoa học và Giáo dục Đại học Nga, vật liệu mới do các nhà nghiên cứu tại Đại học Liên bang Ural (UrFU) phát triển thuộc nhóm gốm entropy cao. Khác với vật liệu composite thông thường, loại gốm này được tạo thành từ ít nhất 5 thành phần kết hợp trong một mạng tinh thể chung, mang lại nhiều đặc tính vượt trội so với vật liệu đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện nay.

Độ bền trước bức xạ và nhiệt độ cực đoan

Kết quả nghiên cứu cho thấy cả 6 công thức vật liệu đều thể hiện khả năng chống chịu bức xạ rất cao. Kỹ sư Roman Bastrikov thuộc Khoa Kim loại hiếm và Vật liệu nano của UrFU cho biết, một số mẫu vật liệu gần như không ghi nhận biến đổi cấu trúc sau khi tiếp xúc với bức xạ, trong khi zirconium dioxide thông thường bị thay đổi cấu trúc ở cùng mức liều chiếu xạ.

Bên cạnh khả năng chịu nhiệt và bức xạ, loại gốm mới còn sở hữu độ dẫn nhiệt thấp hơn zirconium dioxide. Đặc tính này giúp hạn chế sự truyền nhiệt và giảm thiểu nguy cơ xuống cấp của thiết bị trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Đồng thời, vật liệu cũng có hệ số giãn nở nhiệt tương thích cao với kim loại, giúp lớp gốm và bề mặt kim loại bên dưới ít bị biến dạng chênh lệch khi nhiệt độ thay đổi đột ngột.

Tiềm năng ứng dụng thực tế

Nhóm nghiên cứu nhận định vật liệu mới có thể được ứng dụng rộng rãi làm lớp phủ bảo vệ nhiệt, chất điện phân trong pin nhiên liệu, đế và vật liệu cách điện cho thiết bị điện tử trên máy bay, cũng như các bộ phận kết cấu của phương tiện bay siêu thanh. Trong thời gian tới, các nhà khoa học Nga dự kiến sẽ hợp tác với các doanh nghiệp công nghiệp để tiếp tục hoàn thiện thành phần vật liệu, hướng tới việc đưa những phát minh này vào sản xuất và ứng dụng thực tế.