Podle slov autorů studie použití nového materiálu podstatně zlepší charakteristiky automobilových a leteckých motorů a jiné techniky. Výsledky výzkumu byly zveřejněny v časopisech Ceramics International a Materials.

Karbid křemičitý je materiál, který se nyní široce používá v různých průmyslových odvětvích jakožto polovodič, konstrukční materiál a brusivo.

Keramika z karbidu křemičitého, pro jejíž výrobu se používá živec a křemenný písek, výborně odolává obrovskému kompresnímu tlaku. Je ale podle slov vědců velice citlivá vůči strukturním vadám, a kvůli tomu má malou pevnost v tahu a v ohybu a také malou odolnost vůči trhlinám, což omezuje její použití.

„Keramika z karbidu křemičitého by mohla úspěšně nahradit slitiny obsahující deficitní kobalt, nikl a chróm, a její použití pro výrobu lopatek turbín a součástí spalovacích motorů by umožnilo zvýšit pracovní teploty v motorech a zvýšit jejich výkon, tažnou sílu, účinnost a ekologičnost,“ řekl autor studie, pracovník Vědecko-učebního střediska samočinné vysokoteplotní syntézy MISiS-ISMAN Stěpan Vorotylo.

Vědci z Národní výzkumné technologické univerzity MISiS dokázali zlepšit charakteristiky materiálu díky formování výstužných nanovláken pomocí technologie samočinné vysokoteplotní syntézy.

„Díky efektu kombinované přísady tantalu a teflonu se nám podařilo syntetizovat materiál s matricí z karbidu křemičitého posílenou nanovlákny z karbidu křemičitého. Ty aktivují spékání keramiky a zvyšují pevnostní charakteristiky materiálu, protože tvoří bariéru pro šíření trhlin,“ vysvětlil Stěpan Vorotylo.

Podle slov výzkumníků díky formování nanovláken se podařilo značně snížit teplotu a dobu uložení keramiky ve vakuové peci z několika hodin za teploty 1800 až 2000 °C na jednu hodinu za teploty 1450 °C.

V budoucnu plánují vědci pokračovat v práci na zvýšení odolnosti vůči trhlinám a pevnosti materiálu.