روسيا.. ابتكار مادة خزفية فريدة للتوربينات

تشير مجلة “Ceramics International” إلى أن السيراميك المبتكر يعتمد على البيروفسكايت المزدوج Ba₂YNbO₆، وقد تأكد الباحثون من خصائصه الفريدة باستخدام نمذجة حاسوبية فائقة وتجارب مخبرية. ويُستخدم هذا السيراميك كطبقة علوية للطلاءات العازلة للحرارة في مكونات محركات الطائرات والتوربينات الغازية.

ويكتسب هذا الابتكار أهمية كبيرة، إذ إن طبقات ثاني أكسيد الزركونيوم المستخدمة حاليا تفقد خصائصها عند تسخينها إلى أكثر من 1200 درجة مئوية، ما يقلل من عمر المحركات. أما التجارب المخبرية فقد أظهرت أن السيراميك الجديد لم ينصهر حتى عند تسخينه إلى نحو 2000 درجة مئوية. كما بلغ التوصيل الحراري للمادة عند درجة حرارة تشغيل 1000 درجة مئوية نحو 1.9 واط/(متر·كلفن)، وهو أقل من المعيار المستخدم، ما يعني حماية أفضل للمعدن من درجات الحرارة العالية. ويُذكر أن معامل التمدد الحراري للسيراميك قريب من معامل تمدد معدن الشفرة، ما يمنع حدوث تشققات أثناء دورات التسخين والتبريد.

وبحسب الدكتور ماجد زراتي، الباحث في مختبر تصميم المواد في سكولتيخ، تطابقت الحسابات النظرية للتوصيل والتمدد الحراري مع البيانات التجريبية بشكل شبه كامل، ما يؤكد فعالية النهج ويتيح تصميم مواد موجهة حتى قبل تركيبها في المختبر.

ومن جانبه، يشير البروفيسور أرتيوم أوغانوف، رئيس مختبر تصميم المواد في سكولتيخ، إلى أن دقة التوافق بين الحسابات والتجربة تحقق بفضل استخدام الشبكات العصبية ومسرعات الرسومات، ما يمكّن الباحثين الآن من التنبؤ بثقة بمركبات جديدة لحل المشكلات الهندسية المعقدة. ويفتح هذا التطور آفاقا جديدة لابتكار محركات الجيل التالي ذات كفاءة أعلى وعمر خدمة أطول.

المصدر: science.mail.ru

إقرأ المزيد

روسيا.. ابتكار مادة “كونية” للألواح الشمسية

يزداد الاهتمام في جميع أنحاء العالم باستخدام البطاريات الشمسية التي تعتمد على مادة البيروفسكايت التي كفاءتها تزيد عن 26 بالمئة، ولكن يوجد عيب خطير فيها.

روسيا.. ابتكار بوليمير معزز بألياف الكربون فائق المتانة

عمل علماء معهد الكيمياء بجامعة قازان الفيدرالية والمركز الوطني للبحوث التقنية على تطوير بوليمير معزز بألياف الكربون، أساسه مواد فوسفاتية رابطة، يتحمل حرارة أعلى من 500 درجة مئوية.

روسيا تبتكر مادة ثورية تخفي الطائرات عن الرادارات

طوّر العلماء الروس نماذج اختبارية حديثة لمادة “ستيلز” التي من شأنها امتصاص 95% من الموجات الراديوية الناتجة عن الرادارات.

روسيا..ابتكار مادة جديدة لترميم نسيج العظام

ابتكر علماء جامعة كورولوف في سمارا، مادة بيولوجية جديدة لعلاج هشاشة العظام، تسمح ليس فقط باستعادة مكونات النسيج العظمي المعدنية المفقودة، بل والعضوية أيضا.