Разработка технологии производства и нанесения перспективных покрытий для защиты углерод-углеродных композитов от высокотемпературного окисления

Одной из важнейших проблем в современной промышленности является низкая работоспособность деталей машин, которые должны функционировать в условиях высоких и сверхвысоких температур в агрессивных средах. Данная проблема особенно актуальна в авиационной промышленности (разработка новых материалов для газотурбинных двигателей нового поколения) и в металлургической промышленности (улучшение эксплуатационных свойств материалов, применяемых в производственных процессах литья, термической обработки и горячей деформации). Углерод-углеродные композиты обладают уникальным комплексом свойств: термостойкостью, химической стойкостью, прочностью, низкой плотностью и, как следствие, малым весом. Но их использование до сих пор существенно сдерживается их крайне низкой, либо недостаточной жаростойкостью в кислородсодержащих средах. В вакууме и инертных средах углеродные материалы работоспособны вплоть до 3000°С, однако, в воздушной атмосфере они окисляются (выгорают) уже при температурах 350-500°С. Предотвратить разрушение материалов можно путем создания на их поверхности защитного жаростойкого покрытия. Предложенные в данном проекте однослойные и многослойные покрытия, согласно результатам предыдущих исследований и литературным данным, являются перспективным материалом для защиты углерод-углеродных композитов за счёт содержания в своём составе жаростойких компонентов ZrB2, MoSi2 и SiC, а также преимуществ метода магнетронного распыления и многослойной структуры. В рамках проекта планируется разработка технологии получения мишеней для магнетронного распыления, а также технология получения однослойных и многослойных жаростойких покрытий ZrB2-MoSi2/SiC, обладающих оптимальным комплексом свойств для защиты углерод-углеродных композитов.