Ученые Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН создают керамику с повышенной прочностью с помощью нанотрубок, разработка также снижает себестоимость продукции, сообщает пресс-служба учреждения.
Керамические материалы используются в промышленности — от изготовления механических уплотнителей до производства протезов, сверхпрочных инструментов и элементов летательных аппаратов. К числу основных недостатков керамики относят ее хрупкость. В процессе производства для спекания конечных изделий требуются высокие температуры и, соответственно, энергозатраты.
«Мы ожидаем, что температура получения такой керамики может быть снижена на 500 градусов Цельсия с увеличением предела прочности на изгиб на 15-20 %, твердости на 20-30 %, трещиностойкости на 40-60 % по сравнению с карбидом кремния, получаемым традиционным спеканием при 2 тысяча градусов», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории наноструктурированных углеродных материалов ИК СО РАН Сергей Мосеенков.
Материалы модифицированы многослойными углеродными нанотрубками, которые имеют на поверхности частицы наноразмерного кремния. При спекании изделий наноразмерный кремний будет плавиться, заполняя пространство между зернами матрицы, и взаимодействовать с нанотрубками. Образующийся в процессе карбид кремния будет «армировать» материал.
Ученые налаживают взаимодействие с производителями керамики. Планируется, что предложенный способ позволит снизить стоимость конечной продукции на 20-30 %.