УрФУ создал керамику, стойкую к жаре и радиации
Ученые Уральского федерального университета получили керамические материалы с управляемыми свойствами. Новый состав превосходит стабилизированный диоксид циркония, который считается промышленным эталоном. Итоги опытов опубликованы в Journal of the European Ceramic Society. Об этом сообщает Атомная энергия 2.0.
Работу ведут с высокоэнтропийными материалами. Это класс сложных оксидов, включающих пять и более компонентов. Направлением руководит заведующий кафедрой Вадим Карташов. Соавтор исследования Роман Бастриков, инженер кафедры редких металлов и наноматериалов, пояснил: композитами такие вещества не являются, пять и более составляющих дают единый твердый раствор с общей кристаллической решеткой. Варьируя компоненты, можно задавать свойства керамики.
Образцы выдерживают нагрев до 2100 градусов Цельсия, перепады температур и облучение. Некоторые сплавы практически не отреагировали на радиацию. У стабилизированного оксида циркония при тех же дозах структура меняется.
Теплопроводность новинки ниже, чем у диоксида циркония, поэтому разрушается материал меньше. По коэффициенту термического расширения керамика совместима с металлом: колебания температуры она переносит легче и на металлической основе деформируется слабее. В сумме это делает ее надежнее, износостойче и долговечнее, считают исследователи.
Применять материал предлагают в теплозащитных покрытиях нового поколения для авиакосмической отрасли, в электролитах для твердооксидных топливных элементов, в подложках и изоляторах бортовой электроники, а также в конструкционных компонентах гиперзвуковых аппаратов — космопланов и гиперзвуковых лайнеров. Из полученных составов можно выбирать наиболее подходящие под конкретные задачи и дорабатывать их.
Коммерциализация технологии — в планах научной группы, рассказал старший научный сотрудник той же кафедры Федор Зыков. Университет открыт к сотрудничеству с индустриальными партнерами. Наукоемкие отрасли, по его словам, постоянно нуждаются в керамике с заданным комплексом свойств, так что своя ниша на рынке у материала есть.
Стойкость к температурным перепадам и радиации проверяли совместно с Институтом химии твердого тела УрО РАН и Институтом электрофизики УрО РАН. Поддержку оказало Минобрнауки России — госзадание № FEUZ-2026-0009.
