Wydział Inżynierii Materiałowej i Cyfryzacji Przemysłu

Nowoczesne powłoki na MAX’a, czy znajdą zastosowanie na elementy turbin silników lotniczych?

Naukowcy z Polski i Niemiec postarają się odpowiedzieć na to pytanie. W ramach przyznanego projektu Weave-UNISONO, edycja 2022, finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki, pt. Wykorzystanie powłok nanolaminatowych do zastosowań w wysokiej temperaturze, akronim HANACOAT, partnerzy
z Górnośląskiego Instytutu Technologicznego - lidera konsorcjum i Politechniki Śląskiej oraz z RWTH Aachen University i German Aerospace Center (DLR) z Niemiec prowadzić będą badania nad wytwarzaniem i degradacją w wysokiej temperaturze powłok typu MAX. Kierownikiem projektu w GIT jest dr inż. Radosław Swadźba, w RWTH Aachen prof. Jochen Schneider, natomiast w DLR dr Nadine Laska.
Materiały typu MAX to nowa grupa materiałów, które wypełniają lukę między materiałami ceramicznymi, a metalami ze względu na ich korzystne właściwości, takie jak odporność na szoki termiczne, utlenianie i korozję w połączeniu z korzystną wytrzymałością na zmęczenie i pełzanie. Z tego powodu mają one znaczny potencjał do zastosowań w środowiskach o wysokiej temperaturze, np. jako powłoki ochronne na elementy turbin stacjonarnych i lotniczych. Nazwa MAX wynika z ich składu chemicznego, gdzie ”M“ to metal przejściowy, ”A“ to pierwiastek z grupy A (np. Al), a ”X“ to węgiel, azot lub bor. W Politechnice Śląskiej projektem kieruje dr hab. inż. Bogusław Mendala, prof. PŚ z Wydziału Inżynierii Materiałowej, Katedry Technologii Materiałowych.
Po raz pierwszy porównane zostaną trzy różne technologie PVD dostępne w partnerskich instytucjach w Polsce i Niemczech, w tym osadzanie magnetronowe dużej mocy (HPPMS), stałoprądowe osadzanie magnetronowe (MS-DC) oraz osadzanie z zamkniętą katodą (CHC-PVD) - z wykorzystaniem aparatury znajdującej się w Katedrze Technologii Materiałowych. Powłoki będą nakładane na materiały podłoża, takie jak międzymetaliczne stopy TiAl i kompozyty ceramika-ceramika SiC-SiC.
W ramach projektu naukowcy wykorzystają nowoczesne metody badawcze dostępne na Politechnice Śląskiej oraz w niemieckim RWTH Aachen University. Sprawdzą też, jak przebiega degradacja wytworzonych powłok w wysokiej temperaturze i atmosferze zawierającej parę wodną.