Физики Научно-исследовательского физико-технического института (НИФТИ) ННГУ им. Н.И. Лобачевского создали особо прочную к ударам и истиранию керамику. Материал из оксида алюминия, получаемый с помощью плазменного спекания, может применяться в машиностроении, металлообработке, в качестве элементов интегральных микросхем и как материал для зубных протезов.
«Исследования технологий электроимпульсного плазменного спекания мы проводим с 2008 г. Порошковый материал нагревается до температуры спекания с контролируемой скоростью (от 10 до 2500 °С/мин). Высокие скорости нагрева сокращают длительность спекания и ограничивают рост частиц порошка в процессе консолидации, что обеспечивает высокоплотную субмикрокристаллическую структуру и значительно повышает механические свойства керамики», ― рассказал заведующий лабораторией технологии керамик НИФТИ ННГУ Максим Болдин.
Высокой прочности от нового материала ученым удалось добиться благодаря использованию аморфного оксида алюминия. По предположению исследователей, происходит это из-за дефектов, которые оказываются на границах зерен керамики. Эти дефекты и усиливают микротвердость, что приводит к прочности, в полтора раза превышающей обычную.
Разработка уже используется на предприятиях для изготовления металлообрабатывающих инструментов и керамических подшипников. Исследования проводятся в рамках гранта РНФ «Проектирование и изготовление новых керамических и функционально-градиентных материалов на основе оксида алюминия с высокой баллистической стойкостью для композиционных элементов защиты». Результаты исследования опубликованы в журнале Materials.
Источник фото на странице: Enis Yavuz on Unsplash
