Wzmacnianie materiałów termoizolacyjnych za pomocą iterbu
Materiały termoizolacyjne (TBC) chronią elementy metalowe przed wpływem wysokiej temperatury w lotnictwie i innych dziedzinach. Powłoki termoizolacyjne zmniejszają ryzyko zmęczenia cieplnego, znacznie zwiększając w ten sposób oczekiwany okres eksploatacji chronionych elementów. W ramach projektu badawczo-rozwojowego o nazwie HIPERCOAT zostały przeprowadzone intensywne badania. Specjaliści od materiałów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara dokonali oceny stabilności cyrkonowych powłok termoizolacyjnych domieszkowanych różnymi metalami, takimi jak skand (Sc), itr (Y) oraz iterb (Yb). Sposób zachowania się materiałów TBC był znacznie zróżnicowany w zależności od zastosowanej domieszki. W przypadku zastosowania itru ograniczono podatność na odkształcenia, która jest kluczową cechą w przypadku zastosowań wykorzystujących cykliczne nagrzewanie. Dokonane obserwacje nie pokrywały się z wynikami ostatnio opublikowanych badań. W rzeczywistości najlepsze wyniki zaobserwowano w przypadku iterbu. Następnie zastosowano modelowanie termodynamiczne w celu określenia materiałów domieszkujących zapewniających największą wytrzymałość, będącą innym ważnym parametrem powłok TBC. Po raz kolejny iterb okazał się kilkukrotnie lepiej wzmacniać materiał w porównaniu do innych domieszek. Ostatecznie w wyniku eksperymentów ze współdomieszkowaniem wykazano, że trwałość materiałów można zwiększyć łącząc itr z lżejszymi pierwiastkami. Odkrycia zostaną wykorzystane przez organizacje biorące udział w projekcie HIPERCOAT w procesie opracowywania materiałów termoizolacyjnych nowej generacji.
