Materiáloví vedci zo SAV majú ambície prispieť aj k zrýchleniu letu lietadiel
Ústav materiálového výskumu SAV, v. v. i., v Košiciach riešil projekt, ktorý bol zameraný na výskum a vývoj úplne nových tzv. vysoko-entropických keramických materiálov s výnimočnými vlastnosťami nielen pri izbových teplotách, ale najmä pri výrazne vysokých teplotách až nad 2500 °C. Spoluriešiteľom projektu bol aj Ústav anorganickej chémie SAV, v. v. i., v Bratislave.
Tieto materiály na báze karbidov prechodových kovov sú určené pre prácu a použitie v extrémnych podmienkach ako špecifické komponenty pre vesmírne aplikácie, výhrevné elementy do pecí, žiaruvzdorné komponenty a pod. Tieto aplikácie vyžadujú excelentnú tepelnú stabilitu, super vysokú tvrdosť i výbornú odolnosť voči treniu a opotrebeniu. Skupina vedcov zo Slovenska spolu s výskumníkmi z Queen Mary University v Londýne medzi prvými na svete publikovala súhrnnú vedeckú prácu charakterizujúcu daný materiál.
V rámci spomínaného projektu boli pripravené nové jednofázové systémy vysokoentropických karbidov (Mo–Nb–Ta–V–W)C s vynikajúcimi vlastnosťami. Výskum pokračoval vývojom zložených kompozitov. Pridaním ďalšej zložky karbidu kremičitého (SiC) vo forme tyčiniek (whiskerov) do (Hf-Ta-Zr-Nb-Ti)C matrice bol vyvinutý materiál so zlepšenými vlastnosťami, ako je tvrdosť, pevnosť a húževnatosť. SiC tyčinky v danom materiáli totiž zabezpečili aktívny spevňujúci mechanizmus brzdenia šíriacich sa trhlín inak krehkej keramiky. Rovnako sa daný materiál vylepšoval vývojom jemnozrnných dvojfázových keramických materiálov zložených z karbidových a boridových zŕn. Tento zaujímavý výskum podnietil následne podanie a riešenie ďalších nových projektov na ÚMV SAV, v. v. i.
V budúcnosti v danej oblasti na Slovensku bude výskum smerovať k príprave keramiky stabilnej pri ultravysokých teplotách, ktoré nedokážu zvládnuť žiadne iné doposiaľ známe materiály.
Vo svete sa daným výskumom zaoberá niekoľko významných výskumných centier v USA, Taliansku alebo Číne. Slovenská republika sa spolu s Veľkou Britániou stala ich rovnocenným partnerom. Význam tohto smeru bádania by mohol raz viesť až k výrobe lietadiel, pri ktorých by sa výrazne skrátil letový čas medzi jednotlivými kontinentami.
Spracovala: Erika Múdra, Ústav materiálového výskumu SAV, v. v. i.
Foto: ÚMV SAV, v. v. i.