Не боится ни жары, ни радиации: ученые создали сверхпрочную керамику

Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) разработали сверхпрочную керамику для эксплуатации в экстремальных условиях.

Материал выдерживает нагрев до 2100 °C, перепады температуры и воздействие радиации. В перспективе его можно использовать в авиакосмической отрасли, энергетике и электронике.

Исследователи получили шесть составов с разным набором свойств. В их основе — высокоэнтропийные материалы, состоящие из пяти или более компонентов, которые образуют единую кристаллическую решетку. Меняя их соотношение, ученые могут управлять тепло- и электрофизическими характеристиками керамики.

Испытания показали высокую радиационную стойкость всех образцов. Некоторые составы после облучения не продемонстрировали структурных изменений. Для сравнения: у стабилизированного диоксида циркония, который широко применяется в промышленности, при тех же дозах облучения структура менялась.

Новая керамика также менее подвержена разрушению и хорошо сочетается с металлами по коэффициенту термического расширения. Благодаря этому материал способен переносить резкие изменения температуры и меньше деформироваться вместе с металлической основой.

Разработку предлагают использовать для теплозащитных покрытий нового поколения, в качестве изоляторов в бортовой электронике, электролитов твердооксидных топливных элементов, конструкционных компонентов гиперзвуковых аппаратов.

«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», — считает старший научный сотрудник кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ Федор Зыков.