Ученые «Сколтеха» и СО РАН создали керамику, выдерживающую нагрев до 2000°C

Российские исследователи совершили прорыв в материаловедении: они разработали керамику на основе двойного перовскита, способную работать при температурах свыше 2000 градусов Цельсия.

АУченые «Сколтеха», Института неорганической химии СО РАН и других научных организаций представили решение, которое может совершить революцию в теплозащите. Они создали новый керамический материал на основе двойного перовскита, устойчивый к нагреву свыше 2000 градусов Цельсия.

Современная техника остро нуждается в таких разработках. Используемый сегодня диоксид циркония начинает терять свойства уже при перегреве выше 1200 градусов, что ограничивает ресурс двигателей и турбин. Новая керамика не расплавилась даже при нагреве почти до 2000 градусов, открывая путь к созданию более мощных и эффективных машин.

Впервые российские ученые применили комплексный подход, сочетающий суперкомпьютерное моделирование и реальные эксперименты. С помощью машинного обучения и молекулярной динамики они рассчитали поведение атомов в кристаллической решетке при нагреве, предсказав ключевые характеристики будущего материала. Затем специалисты ИНХ СО РАН синтезировали порошок и методом искрового плазменного спекания получили плотные керамические образцы.

Испытания подтвердили уникальность разработки. При рабочей температуре 1000 градусов теплопроводность новой керамики оказалась ниже, чем у нынешнего стандарта. При этом коэффициент теплового расширения материала близок к металлу лопаток — это критически важно, чтобы избежать растрескивания при циклических нагрузках. Механические свойства остались на уровне лучших аналогов.

Руководитель исследования, профессор «Сколтеха» Артем Оганов отметил практически идеальное совпадение расчетов на основе нейросетевых потенциалов с экспериментальными данными.