Учёным Державинского удалось повысить прочность хрупкой керамики

Учёные Державинского университета под руководством доцента и доктора физико-математических наук Александра Дмитриевского занимаются улучшением свойств циркониевой керамики и её импортозамещением в ряде изделий, включая медицинские. 

Исследования показали, что добавление диоксида кремния придаёт керамике пластичность при комнатной температуре, а после деформации её свойства можно восстановить с помощью термической обработки.

Циркониевая керамика и её композиты обладают выдающимися механическими свойствами, а также высокой стойкостью к температуре, химическим воздействиям и радиации, что делает их универсальными для использования в различных областях — от жаропрочных тиглей до имплантатов и бронезащиты.

По словам Александра Дмитриевского, традиционная циркониевая керамика часто бывает хрупкой. Это ограничивает её применение. Учёные нашли решение, управляя соотношением «состав-структура-свойства». Введение специальных добавок, таких как диоксид кремния в определённых концентрациях, не только улучшает пластичность, но и повышает прочность материала.

В исследовании активно участвуют молодые учёные, в том числе Пётр Овчинников, инженер Центра коллективного пользования научным оборудованием ТГУ.

— Мы уже подтвердили, что путём отжига можно частично восстановить пластически деформированный образец из кремнийсодержащей циркониевой керамики, то есть вернуть ему исходные размеры, фазовый состав и структуру. Сейчас ищем оптимальный режим отжига, который позволит полностью или в большей степени восстановить керамику, — отметил он.

Пётр с детства интересовался наукой и участвовал в школьных конференциях, сейчас пишет диссертацию под руководством Александра Дмитриевского, посвящённую созданию новой композиционной циркониевой керамики с улучшенными механическими свойствами.

Отмечается, что работа учёных Державинского направлена на решение проблемы хрупкости керамических материалов. Такой подход открывает перспективы для применения таких керамик в условиях высоких механических и термических нагрузок.