Científicos rusos han desarrollado seis composiciones de cerámica de alta entropía con baja conductividad térmica, alta estabilidad térmica y resistencia a la radiación. El material se considera prometedor para recubrimientos de protección térmica en tecnología aeroespacial, radioelectrónica y otros sistemas que operan en condiciones extremas. El Ministerio de Educación y Ciencia de Rusia informó sobre el desarrollo de la UrFU.
Los especialistas obtuvieron seis composiciones de cerámica de alta entropía. El material es una solución sólida única de cinco o más componentes con una red cristalina común. Al seleccionar la proporción de los componentes, los científicos pueden cambiar las propiedades de la cerámica resultante, en particular su comportamiento a altas temperaturas.
Un interés particular para la construcción de motores de aviación es la comparación con el dióxido de circonio estabilizado ya utilizado. Según el Ministerio de Educación y Ciencia, la nueva cerámica tiene una menor conductividad térmica y su coeficiente de expansión térmica se combina mejor con las características de los metales.
Parte de las muestras tampoco cambió prácticamente su estructura después de la irradiación, mientras que en el dióxido de circonio estabilizado se observaron cambios estructurales a dosis comparables.
Sin embargo, el valor de 2050–2100 °C aún no puede considerarse una temperatura de trabajo confirmada del material. Según los resultados preliminares del análisis térmico visual, es en este rango donde comienza la fusión de las composiciones obtenidas. Se requieren investigaciones adicionales para determinar la posibilidad de un funcionamiento prolongado a tales temperaturas.
Para el PD-14 ya se utilizan recubrimientos cerámicos de protección térmica basados en dióxido de circonio estabilizado con itrio. Según ODC, dicha capa en las palas de la turbina reduce la temperatura de la base metálica en aproximadamente 100–150 °C.
Para los motores de aviación prometedores, estos materiales también presentan un interés potencial. Anteriormente se informó sobre el desarrollo de recubrimientos cerámicos de protección térmica para unidades de potencia que soportan hasta 1250 °C en la superficie. Al mismo tiempo, se están creando nuevos materiales resistentes al calor y tecnologías de recubrimiento para el motor prometedor. Sin embargo, la posibilidad de aplicar la cerámica desarrollada directamente en el PD-14, PD-35 u otros motores de serie aún no ha sido confirmada. Para ello se requerirán pruebas adicionales del material y una evaluación de su idoneidad en diseños específicos.