В МАИ создают «материал будущего»
Группа специалистов кафедры материаловедения факультета «Прикладная механика» прорабатывает новые методы получения материала будущего - композиционной керамики на основе нитрида кремния, или керамокомпозита. Этот материал обладает высокой прочностью, твердостью, химической стойкостью и устойчивостью к термическому шоку. При этом изделие из нитрида кремния не только весит в разы меньше, чем эквивалентные металлические конструкции, но также обладает недюжинной «стойкостью» ко многим агрессивным средам. В МАИ нитрид кремния используют для изготовления деталей перспективных электроракетных и других типов двигателей.
Отладка процесса трехмерного моделирования керамики на основе нитрида кремния по методу впрыска связующего (Binder Jetting)
- Порошок кремния, а также дисперсная армирующая фаза, обычно представляющая собой шлифзерно карбида кремния или оксида алюминия, смешивается с расплавленным парафином. Эта дисперсия при 70 0 С отливается под давлением не более 5 атмосфер в заранее изготовленную металлическую форму, - рассказывает старший преподаватель, инженер кафедры материаловедения Сергей Ситников. - После отливки парафин затвердевает и его содержание в детали составляет 12-25%. В результате двухстадийной термообработки - сначала до 180 0 С в порошке-адсорбенте, а затем до 500 0 С на воздухе - технологическую связку в виде парафина удаляют. Отформованный «черепок» отправляется в герметизированную печь, где в результате химического соединения кремния с азотом и получается деталь из нитрида кремния.
Процедура получения «материала будущего» начинается с вибромельницы: в нее засыпают 3 кг порошка кремния марки Кр00, который несколько часов размалывается при помощи 30 кг стальных шариков.
- Твердые частицы в жидкости подвешены и не оседают - седиментируют (седиментация -
