تشير مجلة “Ceramics International” إلى ابتكار مادة جديدة تعتمد على البيروفسكايت المزدوج Ba₂YNbO₆، حيث تم التأكد من خصائصها الفريدة من خلال نمذجة حاسوبية متقدمة وتجارب مخبرية، ويستخدم هذا السيراميك كطبقة علوية للطلاءات العازلة للحرارة في مكونات محركات الطائرات والتوربينات الغازية.
أهمية الابتكار
يكتسب هذا الابتكار أهمية كبيرة، إذ إن طبقات ثاني أكسيد الزركونيوم المستخدمة حاليا تفقد خصائصها عند تسخينها لأكثر من 1200 درجة مئوية مما يقلل من عمر المحركات، بينما أظهرت التجارب المخبرية أن السيراميك الجديد لم ينصهر حتى عند تسخينه لنحو 2000 درجة مئوية، كما بلغ التوصيل الحراري للمادة عند درجة حرارة تشغيل 1000 درجة مئوية نحو 1.9 واط/(متر·كلفن) وهو أقل من المعيار المستخدم، مما يعني حماية أفضل للمعدن من درجات الحرارة العالية، ويُذكر أن معامل التمدد الحراري للسيراميك قريب من معامل تمدد معدن الشفرة مما يمنع حدوث تشققات أثناء دورات التسخين والتبريد.
نتائج الأبحاث
بحسب الدكتور ماجد زراتي، الباحث في مختبر تصميم المواد في سكولتيخ، تطابقت الحسابات النظرية للتوصيل والتمدد الحراري مع البيانات التجريبية بشكل شبه كامل مما يؤكد فعالية النهج ويتيح تصميم مواد موجهة حتى قبل تركيبها في المختبر، ومن جانبه، يشير البروفيسور أرتيوم أوغانوف، رئيس مختبر تصميم المواد في سكولتيخ، إلى أن دقة التوافق بين الحسابات والتجربة تحققت بفضل استخدام الشبكات العصبية ومسرعات الرسومات مما يمكّن الباحثين الآن من التنبؤ بثقة بمركبات جديدة لحل المشكلات الهندسية المعقدة، ويفتح هذا التطور آفاقا جديدة لابتكار محركات الجيل التالي ذات كفاءة أعلى وعمر خدمة أطول.
المصدر: science.mail.ru