Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Ufa (UUNiT) han creado una innovadora mezcla cerámica para la fabricación de álabes huecos de motores de turbina de gas. Esta mezcla aumenta significativamente la resistencia de las varillas formadoras, reduce su deformación durante el tratamiento térmico y disminuye la probabilidad de fractura durante el proceso de fundición. Los especialistas han protegido el desarrollo con una patente.

Se trata de una varilla cerámica que se utiliza en la fundición a la cera perdida. Forma la cavidad interna del álabe, por lo que la geometría de la pieza terminada depende directamente de su resistencia y estabilidad dimensional. Durante la cocción y el vertido de la aleación resistente al calor, la varilla experimenta importantes cargas térmicas y puede deformarse o fracturarse.

La nueva mezcla se basa principalmente en electrocorindón. También contiene 12,5% de dióxido de silicio fundido, 0,2–0,5% de dióxido de titanio en modificación anatasa y 1–2% de carburo de silicio. Para la formación de las piezas en bruto se utiliza un plastificante de parafina con polietileno y la adición de 7–8% de cera de abejas.

La combinación de componentes debe proporcionar las propiedades necesarias a la varilla después de la cocción. El dióxido de silicio fundido ayuda a reducir la temperatura de sinterización y facilita la posterior eliminación de la cerámica de la pieza fundida terminada. El dióxido de titanio activa la sinterización y la recristalización de la base de corindón, y el carburo de silicio aumenta la temperatura de inicio de la deformación.

Los desarrolladores optimizaron por separado el tamaño de las partículas. La base de la estructura granulométrica está formada por fracciones de 100–120 y 30–40 µm, y las partículas más pequeñas de 3–10 µm llenan los poros restantes. Esta estructura debería reducir la contracción desigual y el riesgo de deformación de la varilla compleja.

Las pruebas mostraron una diferencia notable con la composición utilizada anteriormente. Para la variante óptima, el límite de resistencia a la flexión alcanzó 24–26 MPa, mientras que para el prototipo comparado este indicador era de aproximadamente 5–8 MPa. La contracción lineal se logró mantener en 0,12–0,14%, y la profundidad de interacción del material de la varilla con la aleación ZhS6U fue de 0,04–0,06 mm.