Химики СПбГУ работают над созданием керамического наноматериала с улучшенными свойствами
2026-01-26 10:00
Российский научный фонд поддержал исследовательский проект «Изучение процесса наноструктурирования алюмокислородной матрицы в объеме и на поверхности с целью получения керамического композиционного наноматериала с улучшенными механическими свойствами и износостойкостью», под руководством доцента СПбГУ Елены Георгиевны Земцовой.
Керамические материалы обладают высокими функциональными характеристиками — жаропрочность, сопротивляемость эрозии, коррозионная стойкость, способность сохранять свойства в окислительной среде при температурах выше 1200°С. Однако, как отмечает Елена Георгиевна, на практике редко удается реализовать все потенциальные преимущества.
«Необходимо структурировать материал таким образом, чтобы сформировать высокопрочное состояние с минимальным количеством дефектов, или со структурой, позволяющей гасить возникающие напряжения. С помощью химического наноструктурирования алюмокислородного каркаса методом химической сборки можно улучшить механические свойства керамики. В рамках проекта мы рассмотрим и изучим научные основы способа получения композита нового поколения на основе структурирования алюмокислородной матрицы», — рассказала Елена Георгиевна.
Другой важной особенностью проекта является проведение процесса наноструктурирования не только в объеме матрицы, но и на поверхности полученного материала, что позволяет регулировать некоторые характеристики материала. Ученые планируют изготовить опытный образец с градиентными покрытиями на керамике с высокими механическими свойствами и износостойкостью.
Композиты, обладающие усовершенствованными параметрами, могут быть использованы для авиа-, авто-, судостроения, топливно-энергетического комплекса, атомной энергетики, инструментальной и горнодобывающей промышленности. Внедрение современных технологий и нового оборудования способствует снижению затрат на производство выпускаемой продукции.
Исследование проводится в рамках гранта «Изучение процесса наноструктурирования алюмокислородной матрицы в объеме и на поверхности с целью получения керамического композиционного наноматериала с улучшенными механическими свойствами и износостойкостью» (проект № 25-21-00691).
Создание инновационных продуктов содействует решению задач национального проекта «Новые материалы и химия», целью которого является достижение технологической независимости России, создание условий для формирования новых рынков и технологического лидерства в отраслях производства. Ученые Санкт-Петербургского университета ведут активную работу в этом направлении. Совместно с коллегами из других российских вузов они разработали стабильный и гибкий композит для биоэлектронных протезов без металлов в составе. Еще ученые СПбГУ синтезировали материал для создания чувствительных, быстрых и стабильных биосенсоров будущего, а физики старейшего университета страны первыми в России запатентовали устройство получения силицена — перспективного для микроэлектроники наноматериала.