Учёные ФТФ ТГУ разработали отечественный аналог «скользкой» керамики

Опубликовано 2019-10-31

 © tsu.ru

Учёные Томского государственногог университета (ТГУ) разработали технологию синтеза отечественного аналога «скользкой» керамики AlMgB14 (алюминий-магний-бор). В полученных образцах 97% соединения AlMgB14 и 3% примесей, твёрдость полученного сплава — 32 ГПа, как и у зарубежных аналогов. Приборы с комплектующими из этого материала, например, холодильники и насосы, будут меньше шуметь, так как снизится трение деталей.

Инициатором проекта является старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Илья Жуков. Его проект уже второй раз поддержан грантом РНФ.

— В аспирантуре моя работа была посвящена керамическим материалам, потом на научной конференции я услышал о соединении AlMgB14, которое никто не делает в России, и мне стало интересно его синтезировать. У него есть уникальное свойство — он самосмазывающийся, так как его коэффициент трения меньше, чем у тефлона, в 2 раза. При этом у него аномальная твердость — 32 ГПа, — рассказал Илья Жуков. — Мы сделали образцы, где 97% AlMgB14 и 3% примесей. Это довольно повторяемо, и мы проверили твёрдость — получилась 32 ГПа, как и у зарубежных авторов, а коэффициент трения получился менее 0,07.

По словам учёного они на практике подтвердили то, что демонстрируют американские группы в публикациях, выработали свою методику и уникальные порошки, которые служат исходниками для синтеза AlMgB14. Физики сами производят порошки Al и Mg, что позволяет добиться минимума примесей.

— Продолжением работы стал второй РНФ на 3 года. Мы будем проверять механические свойства сплава, коэффициент трения, уменьшать пористость, — рассказал Илья Жуков. — Проблема всей керамики в том, что она пористая. Сделать ее беспористой очень сложно, но это поможет повысить физико-механические характеристики керамики (увеличить твердость и снизить коэффициент трения). Кроме того, мы будем использовать методы искрового плазменного спекания. В теории это должно дать беспористую «скользкую» керамику.

Соисполнителями нового гранта РНФ являются Санкт-Петербургский государственный технологический институт и Нижегородский физико-технический институт.

По словам Ильи Жукова, новый материал может применяться во многих отраслях: машиностроении, авиастроении, производстве бытовой техники и других. Например, за счет уменьшения трения «скользкая» керамика способна снизить уровень шума любого насоса. Холодильники, кондиционеры и другое оборудование станут не только бесшумными, более долговечными, но и энергоэффективными: потребление энергии может снизиться в несколько раз, при этом одновременно вырастет износостойкость частей насосов.

Результаты работы учёных ТГУ представлены в статье.

Источник https://sdelanounas.ru/blogs/126445/