В ТПУ разработали высокопрочные материалы из специальной бумаги для авиакосмической отрасли
Исследователи Томского политехнического университета создали принципиально новые материалы для потенциального применения в авиакосмической и транспортной отраслях. Они изготовлены из прекерамической бумаги и представляют собой многослойные ламинированные композиты. Предложенный подход позволил специалистам Инженерной школы ядерных технологий ТПУ получить более прочные по сравнению с аналогами функциональные материалы. В перспективе их можно будет использовать в элементах конструкций, которые подвергаются воздействию высоких температур и механических нагрузок.
Результаты исследования опубликованы в Journal of the European Ceramic Society. Прекерамическая бумага — сравнительно новый материал, который состоит из целлюлозных волокон, порошкового наполнителя и связывающих веществ. Материал пластичный: такую бумагу можно гофрировать, укладывать и создавать многослойные структуры, как с обычной бумагой. Это позволяет создавать градиентные по составу заготовки и формовать керамические изделия до момента спекания. Спектр возможного применения прекерамической бумаги широкий: от изготовления теплообменников, фильтров и катализаторов до конструкционных элементов авиационной техники.
Для создания керамических композитов с улучшенными характеристиками ученые применили уникальное свойство прекерамической бумаги — возможность менять состав материалов, изготавливаемых на ее основе. А в конечном итоге — управлять как свойствами отдельных слоев, так и обеспечивать комбинированные свойства композита в целом. Исследование проводится в рамках гранта Российского научного фонда.
Специалисты ТПУ использовали в качестве сырья прекерамическую бумагу с порошковым наполнителем на основе MAX-фаз. МАХ-фазы представляют собой новый класс термодинамически стабильных слоистых материалов, которые сочетают в себе преимущества керамики и металлов. Они устойчивы к механическому воздействию и высоким температурам, имеют хорошую электро- и теплопроводность, а также коррозионную стойкость. Ученые применили MAX-фазу с разным соотношением кремния и алюминия в составе. Они комбинировали прекерамические листы, укладывая их послойно, для получения различной архитектуры ламинированных композитов. После чего «запекли» эти слои методом искрового плазменного спекания.
«Полученные ламинированные керамические композиты продемонстрировали улучшенные физико-механические характеристики. Они определяются микроструктурой и составом отдельных слоев, а также архитектурой композитов. Было показано, что предложенный подход с использованием прекерамической бумаги различного состава может быть применен для разработки высокопрочных коррозионностойких материалов на основе MAX-фаз.
В отличие от традиционной керамики, такие композиты можно легко обрабатывать механически. Кроме того, прекерамическая бумага — полностью перерабатываемый материал, остатки которого можно использовать для повторного ее изготовления», — рассказывает один из авторов статьи, заведующий лабораторией перспективных материалов и обеспечения безопасности водородных энергосистем Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Егор Кашкаров. Ученые продолжают изучать возможности применения прекерамической бумаги. В настоящий момент они проводят лабораторные исследования по получению из нее поддерживающих элементов фильтров для разделения и очистки водорода.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно