Российские ученые создали менее хрупкую керамику [ Редагувати ]
Научить керамику не бояться перепадов температуры смогли ученые из Обнинска. Информация о новой технологии размещена в базе данных Международного научно-технического центра.
Изменить казавшиеся незыблемыми справочные данные, возможно, придется для керамических материалов благодаря разработке ученых из Обнинска. Теплопроводность и термопластичность этой керамики в несколько раз выше, чем у традиционной. Это означает, что изделия из нее - от обыкновенной кружки до топливных таблеток реакторов для АЭС - будут служить дольше и надежнее.
- Особенность нашей керамики - это ее структура, - рассказывает руководитель работы ведущий научный сотрудник Физико-энергетического института имени Лейпунского Ирина Курина. - И, как следствие, уникальные свойства. Теплопроводность, превышающая справочные данные, повышенная пластичность и термопрочность.
Пластичность и высокая теплопроводность - для массивных изделий из керамики свойства почти нереальные. Вот, например, каучук - стукнешь по нему, а отдельные молекулы как бы подвинутся, изменят свою форму немного, и вещь остается целой. Или нагреешь металл - избыток тепла быстро распространится от поверхности до центра, и останется слиток, совершенно целый, только теплый. А керамика - материал хрупкий: ударишь - разобьется, резко нагреешь - потрескается.
- В структуре нашей керамики три вида составляющих: крупные зерна оксидного материала (50-100 мкм), мелкие (1-10 мкм) и поры, расположенные особым образом, - продолжает объяснение Ирина Курина. - Такие поры создают идеальные условия для пластической деформации. А мелкие зерна смягчают механический и тепловой удар. В массе мелких крупные зерна при ударе вязнут, как булыжники в песке. В структуре такой керамики возможно туннелирование электронов. Отсюда и повышенная теплопроводность.
Чрезвычайно важно и то, что принципиальная основа новой технологии проста и универсальна. Начинается все с осаждения: берут растворы исходных веществ, добавляют необходимые реагенты, и выпадает осадок - частички нужного размера. Затем эти частицы оксидов - алюминия, магния, циркония, тория, урана - прокаливают, прессуют и спекают. Понятно, что технологические параметры этих процессов авторы не разглашают. Впрочем, вся эта работа - лишнее подтверждение тому, что химия - это не только строгий расчет. Это еще и искусство, талант и интуиция ученых.
