Создана устойчивая к резким перепадам температур керамика

 


Ученых заинтересовал материал с высоким содержанием циркония, кремния и алюминия, который имеет внушительную температуру плавления в 3 210 ˚C. К сожалению, он легко разрушается при резком охлаждении (скажем, при опускании образца, нагретого до 400 и более ˚C, в воду комнатной температуры).

Ученые сумели так модифицировать керамику, чтобы она сохраняла прочность даже при быстром охлаждении более чем на одну тысячу градусов от температуры, близкой к точке плавления. Для этого им пришлось сделать поверхность материала шероховатой: действуя по методике плазменного травления и дополнительно используя концентрированные азотную и плавиковую кислоты, они создали структуру, напоминающую покрытие листа лотоса. В результате керамика приобрела гидрофобные свойства.

Модифицированный материал окружен тонким слоем воздуха, который удерживается в неровностях поверхности и при резком изменении температуры «изолирует» основной объем керамики. Минимальное значение толщины этого слоя, позволяющее добиваться нужного эффекта, авторы пока не определили.

По мнению ученых, столь термостойкая и высокопрочная керамика сможет заменить собой некоторые дорогие металлические сплавы.

Полная версия отчета о рассматриваемой работе опубликована в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Источник: Компьюлента