Уральские учёные нашли способ управлять свойствами керамики, меняя её состав. В УрФУ получили шесть вариантов сверхпрочного материала — каждый со своим набором характеристик. По прочности и устойчивости они превосходят стабилизированный диоксид циркония, который сегодня используют в промышленности. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Керамику делают из высокоэнтропийных оксидов — единого твёрдого раствора пяти и более компонентов. Меняя их соотношение, учёные получают материал с заданными тепловыми и электрическими свойствами.
«Все образцы хорошо переносят облучение, а некоторые сплавы его вообще не «почувствовали». У стабилизированного оксида циркония при тех же дозах структура меняется», — рассказал инженер кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ Роман Бастриков.
Опыты показали: новый материал выдерживает нагрев до 2100 °C, резкие перепады температур и радиацию. Он меньше разрушается и лучше сочетается с металлом по коэффициенту термического расширения, поэтому меньше деформируется. Вместе это делает его надёжнее и долговечнее.
Применять керамику можно для теплозащитных покрытий нового поколения в авиакосмической отрасли, электролитов для топливных элементов, подложек и изоляторов для бортовой электроники, а также конструкционных компонентов в гиперзвуковых приложениях.
«В планах нашей группы — коммерциализировать технологию. Мы открыты к сотрудничеству с индустриальными партнёрами», — сказал старший научный сотрудник кафедры Фёдор Зыков.
Свойства материала проверяли вместе с коллегами из Института химии твёрдого тела УрО РАН и Института электрофизики УрО РАН. Результаты опубликованы в Journal of the European Ceramic Society. Работу поддержало Минобрнауки России.