Ruski znanstvenici naučili su kontrolirati svojstva kompozitnih materijala

Znanstvenici s Politehničkog sveučilišta u Tomsku predložili su jeftinu i energetski učinkovitu metodu za kontrolu strukture kompozitnih materijala temeljenih na nitridima za upotrebu u elektronici, zrakoplovstvu i automobilskoj industriji.

Rezultati su objavljeni u časopisu Materials Letters. Posljednjih godina kompozitni materijali na bazi nitrida naširoko se koriste u elektroničkoj, zrakoplovnoj i automobilskoj industriji, građevinarstvu, strojogradnji i drugim industrijama zbog jedinstvene kombinacije električnih, toplinskih i mehaničkih svojstava.

Znanstvenici s Tomskog politehničkog sveučilišta primijetili su da je metoda samopropagirajuće visokotemperaturne sinteze (SHS-sinteza) najperspektivnija metoda za dobivanje takvih tvari - izgaranje mješavina aluminijeva nanopraha s metalnim oksidima u zraku.

Ova metoda je obećavajuća zbog niske potrošnje energije, kratkog vremena obrade i niske cijene. Kontrolom tlaka ili podešavanjem sastava plinske atmosfere u kemijskom reaktoru, znanstvenici mogu kontrolirati sastav produkata sinteze SHS. Međutim, kontrola morfologije ("oblika" ili "izgleda") nastalih struktura do sada je bila gotovo nemoguća. Istraživači Tomskog politehničkog sveučilišta eksperimentalno su pokazali mogućnost kontrole morfologije kristalnih produkata dobivenih SHS sintezom. "

“Eksperimentalno smo dokazali da uvođenje male količine aditiva u reakcijsku smjesu uz istodobnu izloženost magnetskom polju omogućuje praktičnu “kontrolu” morfologije, ili, pojednostavljeno rečeno, “izgled” dobivenog strukture”, rekao je Andrey Mostovshchikov, profesor na Odsjeku za prirodne znanosti Politehničkog sveučilišta u Tomsku. Prema njegovim riječima, to je zbog interakcije aditiva (i njihovih produkata reakcije tijekom SHS sinteze) s magnetskim poljem i njihovog drifta pod djelovanjem polja, što dovodi do kristalizacije produkata reakcije u određenom obliku. Prema znanstvenicima, u budućnosti će biti moguće dobiti proizvode SHS sinteze zadane morfologije uvođenjem male količine aditiva u sustav i istovremenim izlaganjem fizičkim poljima, u ovom slučaju magnetskim. "Materijali dobiveni korištenjem kristalnih struktura koje smo stvorili mogu imati dodatna poboljšana svojstva - povećanu toplinsku vodljivost, otpornost na trošenje, manju zapaljivost, bolja magnetska svojstva. Korištenje takvih proizvoda u kompozitima pomoći će poboljšati performanse postojećih materijala," naglasio je Andrey Mostovshchikov . Napomenuo je da se kod dobivanja materijala SHS sintezom često javlja problem vezan uz stvaranje sinteriranih produkata reakcije, koji se moraju dalje usitnjavati. A sinteza prema predloženoj metodi omogućuje dobivanje, među ostalim, labavijih struktura, što će olakšati njihovu kasniju obradu, rekao je istraživač.

U budućnosti znanstvenici planiraju nastaviti istraživanja proizvoda dobivenih razvijenom tehnologijom u sastavu kompozitnih materijala (keramika punjena polimerima) i abrazivnih materijala. TPU je član državnog programa potpore sveučilištima „Prioritet-2030“.

https://ria.ru/