Все новости

Ученые выявили наиболее эффективные термобарьерные покрытия газотурбинных установок

Это нужно для модельных расчетов при создании подобных устройств

ТАСС, 25 ноября. Российские химики определили наиболее перспективные химически стойкие материалы для термобарьерных покрытий. Они могут значительно повысить эффективность и увеличить жизненный цикл газотурбинных установок. Результаты работы опубликовал научный журнал Ceramics International, кратко об этом пишет сайт Российской академии наук.

"Научные сотрудники Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ) РАН впервые провели систематические исследования высокотемпературных оксидных материалов на основе соединений редкоземельных элементов, гафния и тантала. Исследователями предложены перспективные химически стойкие материалы для термобарьерных покрытий, которые могут значительно повысить эффективность и увеличить жизненный цикл газотурбинных установок, а также использоваться для создания новых твердотопливных оксидных элементов", - говорится в сообщении.

Современные газотурбинные установки – сложные и дорогостоящие устройства, поэтому во всем мире идет работа по их совершенствованию, повышению надежности и увеличению ресурса, а также по снижению экологической нагрузки за счет уменьшения расхода топлива на единицу выработанной энергии. Эффективность таких установок зависит от температуры рабочих газов - чем выше температура, тем меньше нужно топлива для создания той же мощности.

Немаловажное значение, как отмечают исследователи, имеет и защита конструкционных элементов от разрушающего воздействия загрязнений, содержащихся в воздухе. В связи с этим возникает потребность в инновационных подходах к совершенствованию и разработке нового поколения химической и температурной защиты деталей, испытывающих максимальную нагрузку, например, турбинных лопаток.

В новой работе ученые получили уникальный массив данных по термодинамическим свойствам, термическому расширению, теплопроводности и электрофизическим характеристикам высокотемпературных оксидных материалов на базе танталатов и гафнатов редкоземельных элементов, температуры плавления которых превышают 2 000 градусов Цельсия. Изучение взаимодействия синтезированных соединений с оксидами магния, кальция, алюминия, кремния позволило оценить химическую устойчивость покрытий деталей энергоустановок к воздействию взвешенных в воздухе частиц.

"Полученные нами результаты необходимы как для модельных расчетов в экстремальных температурных диапазонах, недоступных для экспериментального исследования, так и для определения технологических параметров получения термобарьерных покрытий", - сказал один из авторов исследования, сотрудник ИОНХ РАН Константин Гавричев.