Инженеры из Университета Торонто создали композитный материал, сочетающий исключительную прочность с малым весом и устойчивостью к экстремальным температурам до 500°C. Эта разработка открывает новые перспективы для аэрокосмической отрасли и других областей, где важны высокие эксплуатационные характеристики. В основе материала лежит структура, повторяющая принцип железобетона, но в микроскопическом масштабе. Результаты работы свидетельствуют, что композиты, вдохновленные железобетоном, могут эффективно решать проблему деградации прочности в экстремальных условиях.
Как стальная арматура усиливает бетон, так и в новом композите роль каркаса играет сетка из титанового сплава, созданная методом аддитивного производства (3D-печати). Толщина этих «микростержней» может достигать 0,2 миллиметра. Пространство между ними заполняется матрицей из алюминиевого сплава с добавлением кремния и магния, которая, подобно цементу, связывает конструкцию. Дополнительную прочность обеспечивают дисперсные частицы оксида алюминия и кремниевые нанопреципитаты, выполняющие функцию наполнителя.
Ключевым преимуществом материала является его поведение при высоких температурах. Испытания показали, что при 500°C новый композит демонстрирует предел текучести 300–400 мегапаскалей, в то время как традиционный алюминиевый матричный материал выдерживает лишь около 5 МПа. Таким образом, разработка по своим механическим свойствам сопоставима со сталью среднего класса, но при этом весит примерно на треть меньше. Это качество является ценным для аэрокосмической индустрии, где снижение веса компонентов ведет к топливной эффективности.
А Ростех разработал высокотемпературный композит для межпланетных полетов.
