روسيا.. ابتكار مادة فائقة المتانة لقطاع الطيران والفضاء

ابتكر علماء جامعة نوفوسيبيرسك التقنية مادة من سيليسيد النيوبيوم ( Nb5Si3) المقاوم للحرارة، الذي يعتبر بديلا واعدا لسبائك النيكل المقاومة للحرارة في صناعة الطيران والفضاء.

إقرأ المزيد

روسيا.. ابتكار تقنيات جديدة لاختبار المواد المستخدمة في صناعة الطيران والفضاء

ووفقا للعلماء، يتطلب تطوير صناعة الطيران والفضاء ابتكار مواد جديدة نظرا لظروف التشغيل القاسية للمعدات، حيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة، وتغيرات الضغط، والإشعاع العالي، والأحمال الميكانيكية، والبيئات العدائية إلى تآكل المواد التقليدية بسرعة. لذلك يجري العمل على تقليل وزن الهياكل مع الحفاظ على قوتها، وزيادة مقاومتها للحرارة والتآكل، وإطالة عمر خدمة المكونات والمجموعات.

ويقول الباحث يفغيني غولوفين: "أجرينا سلسلة من التجارب لإنتاج سيليسيد النيوبيوم في مطحنة كروية، باستخدام مساحيق السيليكون والنيوبيوم وكرات طحن مصنوعة من سبيكة VK8 الصلبة. وأظهر تحليل المادة المسحوقة الناتجة أننا تمكنا من تصنيع كمية كبيرة (تصل إلى 66 بالمئة) من الطور المستهدف، وهو سيليسيد النيوبيوم. ووفقا لمعلوماتي، هذه هي المرة الأولى التي نحصل فيها على هذا المركب في ظل هذه الظروف. لأن الدراسات السابقة اقتصرت على إنتاج سيليسيد نيوبيوم أقل مقاومة للحرارة باستخدام التركيب الميكانيكي".

ووفقا للمكتب الإعلامي للجامعة، تنتمي هذه المادة إلى فئة المركبات بين الفلزية، ونظرا لخصائصها الفريدة، تحظى باهتمام كبير في صناعة الطيران والفضاء.

إقرأ المزيد

علماء روس يبتكرون سبيكة للطائرات تجمع بين الخفة والمتانة

ويضيف غولوفين: "يعتبر سيليسيد النيوبيوم أخف وزنا من سبائك النيكل المقاومة للحرارة، والأهم من ذلك، أنه مركب مقاوم للانصهار (ينصهر عند 2500 درجة مئوية)، أي أعلى بألف درجة من سبائك النيكل المستخدمة حاليا في صناعة الطائرات".

ولكن، يتميز هذا المركب بهشاشته العالية ويتأكسد عند درجات الحرارة العالية.

ويقول غولوفين: "يعمل العلماء حول العالم على حل هذه المشكلات لابتكار مادة المستقبل. وقد ركزنا على تصنيع سيليسيد النيوبيوم بطريقة اقتصادية. ونجحنا في إنتاج هذه المادة المقاومة للحرارة في مطحنة كروية، في درجة حرارة الغرفة تقريبا. أما التقنيات الأخرى، مثل الصهر بالحث والصب، فهي معقدة للغاية ومكلفة".

ويشير الباحث، إلى أن الدراسات المستقبلية ستركز على تصنيع القطع المطلوبة من المساحيق الناتجة باستخدام التلبيد الشراري.

المصدر: تاس