Sciencemag.cz
Doporučujeme
Uhlíková vlákna představují materiál s řadou výhodných vlastností: jsou pevná, lehká, dobře vedou teplo, dají se z nich vytvářet zasíťované struktury. Mají ale jeden problém, při vyšších teplotách prostě shoří, což pro řadu aplikací mj. v leteckém či kosmickém průmyslu jejich využití samozřejmě omezuje. Navíc nemusí jít jen o jednorázově destruktivní proces, uhlíková vlákna se mohou oxidovat i postupně a přitom se průběžně zhoršují jejich parametry.
Vědci z University of Nebraska-Lincoln a Institute of Condensed Matter Chemistry of Bordeaux nyní vyvinuli levnou a škálovatelnou metodu ochrany uhlíkových vláken před oxidací. Uvádějí, že tento přístup představuje významné zlepšení oproti jiným antioxidačním procesům, které jsou pracné, pomalé a drahé. Nově navržený chemický proces začíná roztavením materiálu na bázi běžné kuchyňské soli. Po zkapalnění se přidá práškový titan a chrom, poté i samotná uhlíková vlákna. Ta se pak v důsledku probíhající chemické reakce pokryjí karbidem chromu a karbidem titanu, které slouží jako bariéra proti oxidaci, účinnější než jednovrstvý potah. Oddělené vrstvy jsou důsledkem toho, že titan a chrom reagují v roztavené soli různě rychle. Výsledný materiál vydržel teploty kolem 1200 °C, realizovaných pomocí kyslíkoacetylenového plamene. Samotná reakce v tavenině vyžadovala teplotu pod 1000 °C (poznámka PH: lze předpokládat, že zde bylo třeba ale kyslík vyloučit).
Výhodou nové reakce má být to, že je jednoduchá, respektive probíhá mnoho na sebe navazujících kroků, a vystačí s levnými surovinami i postupy/vybavením.
Loic Constantin et al, Spontaneous formation of multilayer refractory carbide coatings in a molten salt media, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2100663118
Zdroj: University of Nebraska-Lincoln / Phys.org
Poznámka PH: Průvodní tisková zpráva mluví o třech vrstvách povlaku. Abstrakt v PNAS vysvětluje, že jde o 1. Cr3C2, 2. TiC a 3. opět o Cr3C2.
