南乌拉尔国立大学的科学家们持续研发新型材料，有时会将看似意外的成分进行组合。这次，他们成功将玻璃与铝合金结合。该材料可作为内燃机活塞的热障涂层，其工作条件极为严苛。
这项创新涂层由南乌拉尔国立大学理工学院科学家维塔利·希日尼亚克、阿纳斯塔西娅·德米特里耶娃、德米特里·热列布佐夫、安德烈·梁赞诺夫、丹尼斯·温尼克、基里尔·帕什凯耶夫、玛丽亚·萨莫杜罗娃共同研究。研究成果发表在《南乌拉尔国立大学学报》化学系列。
热障涂层是一种耐热层，涂覆在发动机零件上以防止其过热。它们充当热绝缘体，减少从燃烧产物到金属部件的热流。这使得发动机能在更高温度下运行，从而提高其效率并降低燃料消耗。传统上，此类涂层由陶瓷制成。
为制备这种玻璃-铝新型材料，科学家们采用了爆炸喷涂法，即通过可控气体混合物爆炸将粉末颗粒加速至每秒500-1000米的速度。该方法可制备出孔隙率极低、致密且坚固的涂层。
实验中使用了铝合金AK4（含铝91-94%）和普通硅酸盐玻璃。也尝试使用了铝合金AK6，但所得涂层性能较差。
"玻璃本身相当脆，纯玻璃涂层易产生裂纹和表面粗糙。纯铝在熔化时则易形成熔瘤——'凝固的冰柱'，这对涂层同样不利。铝和玻璃共同作用产生协同效应：玻璃通过扩大气流中的辐射光谱有助于铝颗粒熔化，而铝则通过粘合玻璃颗粒确保了涂层的强度。" 南乌拉尔国立大学理工学院高级研究员、化学博士德米特里·热列布佐夫解释道。
科学家们成功制备了厚度为1.34毫米的涂层并喷涂于样品表面。该涂层平整、光滑且孔隙率低（1-2%）。
该技术将有助于提高发动机效率、降低油耗，并使其更耐热负荷。科学家们计划继续优化涂层成分。假设认为，由60-80%玻璃和40-20%金属组成的涂层将达到材料塑性与耐热性的最佳平衡。