Учёные ТГУ разработали технологию синтеза отечественного аналога «скользкой» керамики AlMgB14 (алюминий-магний-бор). В полученных образцах 97% соединения AlMgB14 и 3% примесей, твёрдость полученного сплава — 32 ГПа, как и у зарубежных аналогов. Приборы с комплектующими из этого материала, например, холодильники и насосы, будут меньше шуметь, так как снизится трение деталей.
Инициатором проекта является старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Илья Жуков. Его проект уже второй раз поддержан грантом РНФ.
В аспирантуре моя работа была посвящена керамическим материалам, потом на научной конференции я услышал о соединении AlMgB14, которое никто не делает в России, и мне стало интересно его синтезировать. У него есть уникальное свойство – он самосмазывающийся, так как его коэффициент трения меньше, чем у тефлона, в 2 раза. При этом у него аномальная твердость – 32 ГПа, – рассказывает Илья Жуков. В этом году первый грант РНФ закончился. Мы сделали образцы, где 97% AlMgB14 и 3% примесей. Это довольно повторяемо, и мы проверили твёрдость – получилась 32 ГПа, как и у зарубежных авторов, а коэффициент трения получился менее 0,07.
По словам учёного они на практике подтвердили то, что демонстрируют американские группы в публикациях, выработали свою методику и уникальные порошки, которые служат исходниками для синтеза AlMgB14. Физики сами производят порошки Al и Mg, что позволяет добиться минимума примесей.
Продолжением работы стал второй РНФ на 3 года. Мы будем проверять механические свойства сплава, коэффициент трения, уменьшать пористость, – говорит Илья Жуков. Проблема всей керамики в том, что она пористая. Сделать ее беспористой очень сложно, но это поможет повысить физико-механические характеристики керамики (увеличить твердость и снизить коэффициент трения). Кроме того, мы будем использовать методы искрового плазменного спекания. В теории это должно дать беспористую «скользкую» керамику.
По словам Ильи Жукова, новый материал может применяться во многих отраслях: машиностроении, авиастроении, производстве бытовой техники и других. Например, за счет уменьшения трения «скользкая» керамика способна снизить уровень шума любого насоса. Холодильники, кондиционеры и другое оборудование станут не только бесшумными, более долговечными, но и энергоэффективными: потребление энергии может снизиться в несколько раз, при этом одновременно вырастет износостойкость частей насосов.
Результаты работы учёных ТГУ представлены в статье
Источник: Национальный исследовательский Томский государственный университет
