Российские ученые создали покрытие для двигателей, снижающее расход топлива
Смесь алюминия и силикатного стекла оказалась термостойкой, прочной и пластичной
Сотрудники Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) разработали новое покрытие для поршней двигателей внутреннего сгорания, соединив стекло и алюминиевый сплав. Получившийся материал может защищать двигатель от перегрева, снижая расход топлива и повышая коэффициент полезного действия (КПД). О разработке сообщается на сайте вуза, партнера TV BRICS.
Термобарьерные покрытия традиционно делают из керамики. Они наносятся на металлические детали двигателей, чтобы защитить их от перегрева. Они действуют как теплоизоляторы, уменьшая поток тепла от продуктов сгорания топлива. Ученые ЮУрГУ соединили стекло и алюминий для получения плотного и прочного покрытия с минимальным количеством пор.
Создать его позволил метод детонационного напыления, при котором частицы порошка разгоняются до скорости 500–1000 метров в секунду с помощью управляемого взрыва газовой смеси. В экспериментах использовались алюминиевый сплав, содержащий 91–94 процента алюминия, и обычное силикатное стекло.
«Алюминий и стекло вместе действуют синергетически: стекло, расширяя спектр излучения в газовой струе, помогает расплавить алюминиевые частицы, а алюминий, связывая частицы стекла, гарантирует прочность», – объяснил старший научный сотрудник Политехнического института ЮУрГУ Дмитрий Жеребцов.
Ожидается, что технология поможет улучшить качество работы двигателей, сделает их устойчивыми к термическим нагрузкам и позволит снизить расход топлива. В дальнейшем ученые планируют оптимизировать состав покрытия. Они предполагают, что покрытие, состоящее на 20–40 процентов из металла и на 60–80 процентов из стекла, окажется оптимальным по сочетанию пластичности и термостойкости.