Новосибирские физики-ядерщики вместе с коллегами из Томского политехнического университета разработали приёмы сверхскоростного синтеза высокоэнтропийной керамики с редкоземельными оксидами.

В результате удалось получить материал с уникальной плотностью и термоустойчивостью, сообщили в ИЯФ имени Будкера СО РАН.
Изобретение нацелено на производство термобарьерных покрытий для конструкционных элементов газотурбинных двигателей самолётов. Технологию отработали на УНУ Стенд ЭЛВ-6. Это единственная в мире установка, где мощный непрерывный электронный пучок выпускается в атмосферу. На синтез ушло от 1 до 10 секунд.
«Сверхвысокая прочность, высокая теплостойкость, низкая теплопроводность, колоссальная диэлектрическая проницаемость, суперионная проводимость, сильный анизотропный коэффициент теплового расширения, сильное поглощение электромагнитных волн и т. д.», — описывает преимущества новых видов керамики ведущий научный сотрудник ТПУ доктор технических наук Сергей Гынгазов.
По его словам, покрытия с такими свойствами востребованы во всех областях промышленности, инженерии, материаловедения — от электроники до биомедицины.
Обычно на создание подобных материалов требуется много времени. Например, процесс твёрдофазного синтеза высокоэнтропийной керамики может занимать десятки часов и включать в себя множество дополнительных энергоёмких стадий. Сибирские учёные нашли нестандартный подход — методами нагрева быстрыми электронами на воздухе на промышленном ускорителе с высоким КПД.
«Из порошка, который представляет собой смесь разных составов, мы очень быстро и без лишних технологических этапов за секунды получаем монолитный материал, состоящий из единого химического соединения», — рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Михаил Голковский.
В дальнейшем планируют разработать электронно-лучевую технологию сверхскоростного синтеза самой популярной в науке высокоэнтропийной керамики со структурой перовскита. У неё огромные перспективы применения в промышленности для изготовления устройств преобразования солнечной энергии в электрическую.