Хрупкость стёрта в порошок: новый материал из России ломает стереотипы и выдерживает адские нагрузки

Учёные Томского государственного университета сообщили о создании нового состава технической керамики на основе корунда (оксида алюминия).

Этот материал обладает исключительной прочностью, твёрдостью и износостойкостью, что делает его востребованным сразу в нескольких отраслях — от металлургии и машиностроения до нефтегазовой сферы и строительства.

"Нам удалось получить оптимальный состав вакуумплотной корундовой керамики с мелкозернистой плотноупакованной структурой, обеспечивающей повышенные твердость и прочность", — сказал старший научный сотрудник ФТФ ТГУ Михаил Григорьев.

Где применяется техническая керамика

Керамика на основе корунда используется в самых разных сферах науки и техники:

• как изоляторы и подложки интегральных схем в электронике;
• в фильерах и форсунках для металлургии;
• в торцевых уплотнениях насосов;
• для режущего инструмента;
• в кабельной промышленности.

Основные преимущества такого материала — высокая твёрдость, химическая и абразивная стойкость, а также стабильные изолирующие характеристики.

Как удалось достичь прочности

Учёные отмечают: секрет кроется в мелкозернистой структуре материала и применении новых технологий обработки. Впервые на практике удалось объединить вакуумное уплотнение, глазурование и центробежную галтовку. В результате поверхность изделий становится зеркальной, а срок службы деталей в абразивных средах увеличивается в два раза.

FAQ

В чём главное отличие новой керамики от существующей?
В её структуре и обработке: она плотнее, прочнее и долговечнее.

Можно ли её использовать в электронике?
Да, в качестве подложек для схем и изоляторов.

Когда начнётся серийное производство?
Лаборатория уже готова выпускать мелкие и средние партии под заказ.

Какова точность изделий?
До 0,05 мм, что соответствует мировым стандартам.

Плюсы и минусы новой керамики

Мифы и правда

• Миф: керамика всегда хрупкая.
• Правда: техническая керамика на основе корунда превосходит по прочности многие металлы.
• Миф: отечественные материалы уступают импортным.
• Правда: новая разработка ТГУ не уступает зарубежным аналогам.
• Миф: керамика подходит только для изоляции.
• Правда: её используют в режущих инструментах и насосах.

Три интересных факта

• В Японии корундовая керамика используется для создания высокоточных медицинских инструментов.
• В Европе керамические подшипники применяют в спортивных велосипедах ради снижения трения.
• В России первые образцы корундовой керамики появились ещё в середине XX века, но их качество уступало современным разработкам.

Исторический контекст

Корунд известен с древности: минерал использовали как абразив для обработки камня и металла. В XX веке на его основе начали создавать техническую керамику для промышленности.

Сегодня разработки ТГУ входят в стратегический проект "Малотоннажная химия и новые материалы" в рамках программы "Приоритет-2030", что подчеркивает национальное значение работы.

А что если…

А что если производство расширить на другие сферы? Специалисты считают, что новая керамика может применяться и в медицине — например, для протезов и имплантов, где требуются прочность и биосовместимость. В перспективе она может заменить импортные материалы в авиации и космосе.