Омские ученые укротили нанокерамику

Омские ученые первыми в мире смогли сделать сложнейшие детали из нанокерамики. Специалисты уверены, что за этим материалом будущее. Разработками омичей уже заинтересовались военные, представители космической промышленности и врачи.

Через несколько секунд инженер Кайрат Таранбаев увидит, что получилось из партии нанокерамики. Ответственный момент, почти ювелирная работа, и вот появляется стержень турбинной лопатки. Ещё недавно о производстве детали такой формы и сложности не могли и мечтать.

"Традиционным методом, которым пользовались еще 5-10 лет назад – горячим прессованием –  нельзя такое изделие получить", — говорит работник лаборатории.

Нанопорошок, из которого изготавливают детали, — разработка томских учёных. Но омичи смогли придумать, как производить продукцию из керамики в несколько раз быстрее, а значит, дешевле, чем это возможно сейчас, и освоили изготовление сложных форм. Это и есть научный прорыв.

"Керамика – это материал будущего, и он всё больше востребован, — говорит директор ООО "Сибточмаш" Игорь Зинкин. — У нас, омичей, получилось разработать технологию, и мы не останавливаемся, пытаемся разработать принтер для работы с керамикой".

В настоящий момент 3D-принтер проходит тестирование. С его запуском детали любой формы можно будет просто напечатать. Сейчас процесс изготовления одной партии деталей из нанокерамики занимает 2-3 недели. Из порошка делают керамический шликер – специальную смесь, её формуют и выпекают в печи при температуре от тысячи до полутора тысяч градусов около 15 часов.

Омскими разработками интересуются за рубежом и в других регионах нашей страны и в первую очередь силовые ведомства. Керамику активно используют для производства брони.

Существует опытный образец кремической брони, созданный омичами. Именно с ним проводили эксперимент. Его результаты уже сейчас называют успешными. Эта нанокерамика оказалась крепче трационной стали, используемой в военной промышленности, на 30 процентов и на 35 процентов легче.

Использовать нанокерамику будут не только военные. С приходом этого материала изменится положение дел в машино- и двигателестроении, космической промышленности, медицине. Образцы керамических суставов томские учёные уже испытали, правда, на кроликах. В отличие от металла, который окисляется, керамика может служить вечно.

"Мы используем нанопорошки и особыми режимами формования добиваемся того, чтобы механическое поведение и морфологическое строение было максимально подобно костной ткани. Именно это позволяет обмануть организм, и кость начинает воспринимать материал как свой", — рассказывает Сергей Кульков, заведующий лабораторией физики наноструктурных керамических материалов ИФПМ СО РАН.

С керамикой сейчас работают многие учёные мира. Главная головоломка – сделать её прочной и износостойкой. В перспективе этот материал должен прийти на смену традиционным пластмассе и металлу.

"Эти технологии будущего вытеснят традиционные материалы. За счёт экономического эффекта, за счёт эксплуатации эта громадная разница впоследствии будет нивелироваться", — считает Александр Рауба, доктор технических наук, профессор кафедры транспортного машиностроения ОмГУПС.

В планах у омичей создание центра производства сложноформенной керамики. Уже подсчитали – необходимо 170 миллионов рублей. И уже через 4 года работы центр начнёт приносить прибыль.