Специалисты технологического университета МИСИС вместе с коллегами из Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН разработали керамический композит, способный выдерживать экстремальные нагрузки и высокие температуры.
По словам ректора технологического университета Алевтины Черниковой, карбидную и боридную керамику используют для производства прочных защитных покрытий, твердосплавных инструментов, элементов ракетных двигателей, компонентов ядерных реакторов и многого другого. Однако у этих материалов есть недостаток – они хрупкие и плохо поглощают энергию удара. Даже самая современная тугоплавкая керамика не лишена этого изъяна.
– Коллектив исследователей под руководством молодого талантливого ученого Дмитрия Московских создал керамический композит, способный выдерживать экстремальные нагрузки в агрессивной среде, – рассказала Алевтина Черникова. – Его главное преимущество – сочетание высокой прочности и улучшенной трещиностойкости. Новый материал перспективен для применения в аэрокосмической сфере, металлургии, машиностроении, энергетике.
Как объяснил Дмитрий Московский, секрет прочности кроется в механизме разрушения.
– В обычной керамике трещины идут прямо сквозь зерна материала. В новом композите они вынуждены огибать частицы и идти по границам зерен, – сказал ученый. – Так путь разрушения становится длиннее и сложнее, что значительно повышает вязкость керамики.
Исследователям удалось синтезировать материал за один этап с использованием методов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и искрового плазменного спекания. Полученные образцы показали повышенную плотность и однородность структуры, улучшенную твердость и ударную вязкость.
Ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» университета, кандидат технических наук Сергей Володько отметил, что новый метод позволяет получать улучшенную керамику с минимальными усилиями.
– Этот метод сокращает время и экономит средства за счет совмещения стадий синтеза в одном технологическом цикле, а также благодаря самораспространяющейся реакции, которая минимизирует внешние энергозатраты, – сообщил Сергей Володько.
Мона Платонова.
Фото Алины Фёдоровой
