В Уральском федеральном университете появилась новая разработка – ученые создали сверхпрочную керамику, в которой шесть «настраиваемых» составов с разным комплексом свойств. Новый материал лучше современного эталона — стабилизированного диоксида циркония, используемого в промышленности. Об этом «ОГ» рассказали в пресс-службе УрФУ.
«Мы работаем с высокоэнтропийными материалами — новым классом сложных оксидов, которые состоят из пяти или более компонентов. При этом такие материалы не являются композитами, а представляют единый твердый раствор пяти и более составляющих, которые образуют общую кристаллическую решетку. За счет вариации этих компонентов мы можем влиять на свойства керамики», — рассказал соавтор работы, инженер кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ Роман Бастриков.
Вариация компонентов и позволила ученым улучшить характеристики и управлять тепло- и электрофизическими свойствами. Опыты показали, что новая керамика выдерживает высокие температуры (нагрев до 2100 градусов), их перепад и радиацию.
«Все образцы обладают высокой радиационной стойкостью, а некоторые сплавы и вовсе не „почувствовали“ облучение. Тогда как, например, у стабилизированного оксида циркония при этих же дозах облучения происходит изменение структуры», — также добавил Роман Бастриков.
Новая керамика меньше повержена разрушению, чем диоксид циркония. Она хорошо сочетается (по коэффициенту термического расширения) с характеристиками металла, поэтому легче переносит изменения температуры и меньше деформируется с металлической основой. В совокупности эти свойства делают материал более надежным, износостойким и долговечным, отмечают исследователи.
Керамику можно использовать в качестве теплозащитных покрытий нового поколения для авиакосмической отрасли, электролитов для твердооксидных топливных элементов, подложек и изоляторов для бортовой электроники, а также конструкционных компонентов в гиперзвуковых приложениях (для космопланов, гиперзвуковых лайнеров). Также из полученных материалов можно выбрать наиболее подходящие под конкретные цели и задачи и улучшать их, добавляют ученые, но над этим они планируют работать с индустриальными партнерами.
«В планах нашей научной группы — коммерциализировать технологию. Мы открыты к сотрудничеству с индустриальными партнерами по ряду перспективных направлений. Полагаем, что предложенные материалы способны занять собственную нишу на рынке, поскольку наукоемкие отрасли промышленности испытывают постоянную потребность в керамических материалах с заданным комплексом свойств», — рассказал старший научный сотрудник кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ Федор Зыков.
Ранее «Областная газета» писала о том, что ученые УрФУ разрабатывают методику оценки развития младенцев.
