Томские ученые создают «скользкую» керамику

Ученые лаборатории нанотехнологий металлургии Томского госуниверситета синтезируют «скользкую» керамику на основе отечественных компонентов, сообщает региональный инновационный портал.

Уникальные свойства соединения бора, алюминия и магния несколько лет назад случайно обнаружили американские ученые. Материал обладает аномально низким коэффициентом трения — около 0,02 (для сравнения: у тефлонового покрытия — 0,04) и при этом материал обладает очень твердостью — свыше 32 ГПа (немногим меньше твердости алмаза).

«На конференции, где мы об этом услышали, многие производственники говорили о желании применять материал «алюминий-магний-бор», но почему-то им никто не занимается — есть только задел и понимание, что это востребовано. Я инициировал проект, Российский научный фонд поддержал заявку, и мы начали работу», — объяснил инициатор проекта, старший научный сотрудник лаборатории Илья Жуков.

Ученые ТГУ хотят первыми в России разработать технологию производства керамического материала с уникальными свойствами на основе отечественных порошков. По условиям гранта президентской программы поддержки исследовательских проектов для молодых ученых РНФ томичи за два года должны получить образцы композитов, которые обладают сверхтвердостью и низким коэффициентом трения. Размер финансирования проекта составит три миллиона рублей.

«Нельзя просто пойти и купить порошок «алюминий-магний-бор». Там сложная и нестабильная кристаллическая структура, постоянно появляются проблемы: магний испаряется, алюминий плавится, оксидные пленки мешают образованию нужной фазы. Мы должны проверить, будет ли композит из отечественных порошков иметь необходимые свойства, подобрать оптимальное соотношение компонентов, разработать технологические подходы к производству. У нас есть пара оригинальных гипотез, которые мы сейчас отрабатываем и анализируем на работоспособность», — говорит Илья Жуков.

Группа, в которую также входят аспиранты и студенты ТГУ, уже получила первые образцы порошковых смесей для синтеза «скользкой» керамики. Исследователи провели термоанализы и отправили порошки на испытания.

«Фаза действительно вырастает, принципиальная возможность получения такого сложного соединения есть, но нужно дорабатывать и дальше испытывать физические свойства», — комментирует руководитель проекта.

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