Древесина – материал будущего

Сегодня опытная установка ганноверских инженеров обеспечивает довольно скромную скорость сварки – 1 м/мин. Авторы разработки намерены значительно повысить мощность лазера, которая пока составляет всего 100 Вт, и довести скорость сварки до 80 м/мин. Учёные надеются, что уже через год смогут представить действующий прототип промышленной установки.

Древесина при производстве керамики

Между тем, древесину начинают применять при производстве керамики. До сих пор исходным материалом для неё служили минеральные порошки – например, тонко молотый карбид кремния помещался в форму и спекался. Но измельчение и спекание – весьма энергоёмкие процессы, а потому американские инженеры разработали более экологичную технологию производства керамики: она не только требует меньше энергии, но и использует в качестве исходного материала возобновляемое сырьё – древесину. Мритианджей Сингх (Mrityunjay Singh), научный сотрудник отдела НАСА по разработке новых керамических материалов в Кливленде, штат Огайо, говорит:

– Мы можем использовать даже опилки, утилизация которых является для лесопильных предприятий серьёзной проблемой. К опилкам добавляются вяжущие вещества, затем полученной массе придаётся форма будущей детали, после чего эта заготовка подвергается пиролизу.

Упомянутый Сингхом пиролиз – это не что иное, как разложение под действием высоких температур в бескислородной среде. Именно этот процесс позволяет превращать древесину в древесный уголь, который – с химической точки зрения – представляет собой чистый углерод. А затем в печь добавляется кремний – второй компонент будущей карборундовой керамики.

Кроме соединений кремния, могут быть использованы и расплавы некоторых солей, что позволяет производить широкий ассортимент современных керамик. Особенность предложенной технологии состоит в том, что на протяжении всего процесса сохраняется микроструктура древесины (иллюстрации срезов древесины см. в статье «Архитектура деревьев»), и керамика как бы перенимает некоторые свойства исходного материала. Для керамики с такими свойствами найдётся немало новых сфер применения.

От фильтрации воды до термозащиты космических аппаратов

Добавить комментарий: