В настоящее время в аэрокосмической промышленности используются углеродно-металлические композиты, однако химические реакции между их слоями могут негативно повлиять на качество выпускаемой продукции. Российские специалисты нашли решение существующей проблемы. Они разработали метод электрохимического осаждения барьерных оксидных покрытий. Такое решение поможет обеспечить более прочную и качественную структуру композитов.
Для создания барьерных оксидных покрытий между слоями углеродно-металлических материалов используется золь-гель метод, когда углеродная основа погружается в раствор, образующий на ее поверхности тонкую гелевую пленку. Но этот метод подходит только для подложек простой формы и не может быть применен к углеродным волокнам, которые имеют сложную рельефную поверхность.
Ученые предложили использовать комбинацию золь-гель метода и электрохимического покрытия. Этот метод позволит сформировать тонкий гелевый слой на подложке не путем высушивания пленки (как в случае применения золь-гель метода отдельно), а за счет электрохимической реакции. Такое покрытие может быть нанесено на поверхности любой формы и сложности.
Кроме того, в серии экспериментов исследователи также проанализировали влияние на конечный продукт термообработки, последнего этапа в реализации любого золь-гель метода. Образец представлял собой покрытие, состоящее из аморфного диоксида кремния и кристаллического карбоната калия.
Было обнаружено, что нагрев до 570°C влияет на структуру и шероховатость покрытия. Повышение температуры в печи до 870°C улучшает качество покрытия – оно становится более гладким и однородным. Но при повышении температуры до 1170°C структура начинает разрушаться. Кроме того, было установлено, что нанесение покрытий золь-гель хоть и снижает прочность материалов, но не в такой степени, как другие популярные методы.
Ученые отмечают, что их комбинированная технология является следующим шагом в создании углеродно-металлических композитов, что позволит строить самолеты нового поколения.
Отмечается, что данная разработка была поддержана Российским научным фондом (РНФ).
Данная информация предоставлена пресс-службой Российского научного фонда.
Подробнее о результатах исследования можно прочитать в научном журнале Materials.
