По сообщению журнала Physical Review Letters ученые из Института механики Академии наук Китая и Харбинского технологического института экспериментально доказали, что при резком охлаждении тонкий изолирующий слой воздуха может предохранять керамический материал от разрушения. По мнению исследователей, полученная термостойкая и высокопрочная керамика сможет заменить собой некоторые дорогие металлические сплавы, а также сможет резко удешевить технологию, с помощью которой в настоящее время делают алмазные шлифовальные круги.
Основанием для исследований послужило то, что материал с высоким содержанием циркония, кремния и алюминия имеет высокую температуру плавления 3210 ˚C. Правда, данный материал легко разрушается при резком охлаждении.
В результате проведенных экспериментов исследователи смогли изменить структуру керамики так, что она сохраняет прочность даже при быстром охлаждении более чем на одну тысячу градусов от температуры, близкой к точке плавления. Не вдаваясь в подробности сути экспериментов, отметим, что керамика в итоге приобрела гидрофобные свойства.
Таким образом, измененный материал окружен тонким слоем воздуха, который удерживается в неровностях поверхности и при резком изменении температуры «изолирует» основной объем керамики. Минимальное значение толщины этого слоя, позволяющее добиваться нужного эффекта, авторы пока не определили. |