2020-11-27 07:07:00

/

РИА "Сибирь"

/

Томск

Томские и пермские ученые разработали новый материал - "броню" для транспорта

Ученые Томского и Пермского политехнических университетов создали сверхпрочный материал, из которого можно создать укрепляющие плиты для корпуса автомобилей - своеобразную броню. Результаты исследования опубликованы в журнале "Материаловедение".

Для создания материала не требуется дефицитных, дорогостоящих и токсичных компонентов, например, оксида кобальта или карбидов. Ученые уже запатентовали разработку.

"Разработка способна защитить автомобильный и железнодорожный транспорт от повреждений. Из нового материала можно производить защитные плиты для корпуса машин. По действию они похожи на керамические вставки в бронежилете: энергоемкий материал берет удар на себя, а автомобиль остается целым. Кроме того, разработка будет полезна в гражданском и дорожном строительстве, например, для создания тротуарной плитки, бордюров, фонтанов, украшений для фасадов. Из материала можно изготавливать взрывобезопасные контейнеры для аэропортов, вокзалов и метро", - говорит ведущий научный сотрудник краевого центра охраны труда Пермского политеха Анна Игнатова.

Материал содержит оксиды кремния, магния, алюминия, титана, марганца, кальция, натрия, калия, хрома и ванадия и серу. В нем есть кубические элементы, которые «встроены» в более крупные сферические, как куклы в матрешке, а между ними - прослойка-"матрица" в виде сетчатого каркаса. Состав и структура делают материал ударопрочным, стойким к износу и защищают от воздействия температуры.

"Свойства материала определяются соотношением элементов — прочного шпинельного ядра, пироксеновой оболочки, стеклосвязки - и их размеров. Мы предложили сферолито-сетчатую модель структуры, позволяющую прогнозировать свойства. В результате у материала предельно низкий коэффициент износа, высокая термическая стойкость (до 750° С) и рассеивающая способность к механическому удару", - поясняет профессор-консультант научно-образовательного центра Н. М. Кижнера ТПУ Владимир Верещагин.

Чтобы получить материал, ученые смешали компоненты в необходимых пропорциях и обработали сырье при температуре более 1400 °С, а затем постепенно охладили в течение 15 часов. Затем они провели лабораторные испытания на твердость и другие свойства. Эксперименты показали, что структура позволяет материалу распределять энергию разрушения внутри себя. Он в 15 раз дольше противостоит износу, чем металл, а по прочности превосходит природный камень.

Справка.

Научные основы получения материалов разрабатывали совместно Владимир Верещагин и Анна Игнатова. Они изложены в докторской диссертации Анны Игнатовой "Физико-химические закономерности получения и применения литых стеклокристаллических материалов шпинелид-пироксенового состава из природного и техногенного сырья".