Ученые из Санкт-Петербурга подтвердили высокую прочность нового композитного материала, состоящего из алмазов и кремния. Этот материал, известный как «алмаз — карбид кремния», обладает уникальными свойствами, которые открывают перспективы его широкого применения в таких высокотехнологичных отраслях, как авиастроение и создание морской техники. Он может стать эффективной заменой традиционным металлам и сплавам.
Ключевыми преимуществами нового материала являются его меньшая плотность по сравнению с металлами, высокая устойчивость к коррозии и воздействию высоких температур, а также исключительная твердость и прочность. Как сообщает информационное агентство ТАСС, специалисты Центрального научно-исследовательского института конструкционных материалов «Прометей» провели серию экспериментов для определения его характеристик при трении и износе.
Для проведения испытаний ученым потребовалось создать специальный контрматериал, способный выдержать экстремальные нагрузки. Им стал «реакционно-спеченный карбид кремния». Эксперимент проводился с использованием так называемой «пары трения»: двух колец, одно из которых было изготовлено из алмазного композита, а другое — из специально созданного карбида кремния. Эти кольца приводились в соприкосновение и вращались под высокими нагрузками.
Целью испытаний было изучение поведения алмазного материала в тяжелых условиях эксплуатации: как он изнашивается, нагревается и как изменяются его фрикционные свойства. Результаты превзошли ожидания. Эксперимент показал, что алмазный композит изнашивается значительно меньше при трении о «реакционно-спеченный карбид кремния», чем при контакте с металлами.
Более того, вместо разрушения поверхности наблюдался эффект шлифовки карбидных частиц. Поверхность материала не повреждалась, а становилась гладкой, что является крайне важным свойством для промышленных изделий, работающих в условиях интенсивного трения. Это открытие подтверждает высокий потенциал нового композита для использования в самых нагруженных узлах различных механизмов.
