Уральские учёные создали сверхпрочную керамику для экстремальных условий

Керамику, способную работать там, где обычные материалы разрушаются, получили в УрФУ. Она не теряет свойств при температуре до 2100 °C, не боится радиации и резких скачков тепла и холода. Перспективные области применения — авиакосмическая отрасль, энергетика, электроника.

Учёные создали не один материал, а шесть вариантов с разными характеристиками. Все они построены на высокоэнтропийных соединениях: в единую кристаллическую решётку входят пять и более компонентов. Меняя их пропорции, можно настраивать, как керамика проводит тепло и электричество.

Радиационные испытания выдержали все образцы. У некоторых после облучения структура вообще не изменилась. Для сравнения: стабилизированный диоксид циркония, который давно и широко используется в промышленности, при аналогичных дозах менял строение. Новая керамика вдобавок прочнее и лучше ведёт себя в паре с металлами по коэффициенту термического расширения — значит, легче переносит резкие перепады температуры и меньше деформируется вместе с металлической основой.

Применение разработки — теплозащитные покрытия нового поколения, изоляция в бортовой электронике, электролиты для твердооксидных топливных элементов, конструкционные детали 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.