Текст уведомления здесь

Инженеров наградили серебром за керамику

Нанокерамика позволила создать новые сверхпрочные подшипники для авиации.
Добавить в закладки
Комментарии

На международном салоне изобретений «Архимед», прошедшем в Москве, особую награду (серебряную медаль) получила разработка принципиально нового высокоскоростного подшипника для авиации. Его создатели — Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») и ПАО «Объединенная двигателестроительная корпорация — УМПО». Подшипник скольжения опоры турбовинтового двигателя основан на наноструктурированных керамических материалах и по своим характеристикам заметно опережает существующие аналоги, пишет ЦИАМ. Разработка защищена патентом.

Прототип керамического высокоскоростного авиационного подшипника скольжения опоры турбовинтового двигателя был создан из наноструктурированных композиционных материалов. Их основой стал карбид кремния (SiC) и карбонитрид титана (TiCN). Прототип уже испытан на подшипниковом стенде института и показал необычайно высокие параметры.

Традиционно для высоконагруженных подшипников скольжения используется покрытие с листовым армированным фторпластовым материалом. В большинстве случаев его характеристик достаточно, но только не в авиации, где от высоких температур прочность фторопластового покрытия становится ниже приемлемой, и само покрытие начинает «плыть», теряя форму.

Поэтому новый подшипник скольжения, созданный в ЦИАМ, сразу задумывался как имеющий керамическое антифрикционное покрытие. В его основе лежит порошок карбонитрида титана, легированный кремнием. Отдельные частицы покрытия после спекания имеют размеры в нанодиапазоне от 10 до 24 нанометров, в субмикронном — от 200 до 300 нанометров, в микронном — от 1000 до 5000 нанометров. На частицы наноразмерного диапазона приходится от 8 до 10 процентов от всего покрытия.

В итоге инженерам удалось получить очень твердое (твердость — традиционно сильная сторона керамики) покрытие, выдерживающее давление вплоть до 45—48 гигапаскалей (примерно 450—480 атмосфер), и с модулем упругости до 500 гигапаскалей (примерно 5000 атмосфер). Подшипник на испытаниях показал очень высокую износостойкость, термическую стабильность и жаропрочность.

Сам по себе карбонитрид титана уже применялся в различных керамиках, однако его устойчивое наноструктурирование заметно изменило параметры материала и вкупе с легированием кремнием сделало новый подшипник настоящим лидером в своем сегменте. Отмечается, что применение данных подшипников скольжения, работающих на жидкой смазке, позволяет, в сравнении со стандартными подшипниками качения, почти в десять раз уменьшить расходы при эксплуатации этого узла.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы