Покрытие, которое состоит из стекла и алюминия, можно использовать для защиты от высоких температур металлических поршней двигателей внутреннего сгорания. Это позволит увеличить коэффициент полезного действия и снизить расход топлива.
Изображение сгенерировано ChatGPT.
Новый материал – это термобарьерное покрытие из стекла и алюминия, рассказал ТАСС старший научный сотрудник Политехнического института ЮУрГУ, доктор химических наук Дмитрий Жеребцов.
«Нам удалось получить и нанести на образец покрытие толщиной 1,34 мм. При этом покрытие получилось ровным, гладким и низкопористым (1-2% пористости). Технология поможет увеличить КПД двигателей, снизить расход топлива, сделает их устойчивыми к термическим нагрузкам".
Дмитрий Жеребцов пояснил, что для создания нового материала применили метод детонационного напыления, при котором частицы порошка разгоняются до скорости 500-1000 м/с (с помощью управляемого взрыва). В экспериментах использовали алюминиевый сплав АК4 (содержит 91-94% алюминия) и обычное силикатное стекло.
"Стекло само по себе достаточно хрупкое, покрытие из него дает трещины и шероховатости, а чистый алюминий при расплавлении склонен образовывать "застывшие сосульки", что для покрытия тоже не желательно. Оказалось, что алюминий и стекло вместе действуют синергетически, то есть стекло, расширяя спектр излучения в газовой струе, помогает расплавить алюминиевые частицы, а алюминий, связывая частицы стекла, гарантирует прочность".
По словам ученого, новинка играет роль теплоизолятора, уменьшая поток тепла к металлическим частям мотора от продуктов сгорания. Это позволяет двигателю работать при более высоких температурах, повышая его КПД и снижая расход топлива. Конкретные показатели улучшений будут зависеть от марки и модели мотора, условий его эксплуатации.