В инновационном прорыве, самарские ученые явили миру новый класс наноструктурированного материала, искусно сочетающего в себе исключительные свойства керамики и металла. Разработка, осуществленная в стенах Самарского политехнического университета (СамГТУ), открывает захватывающие перспективы для создания высокоэффективных нагревательных элементов и передовых биомедицинских имплантов. Проект получил весомую поддержку от Российского научного фонда (РНФ), что подчеркивает значимость и перспективность данного исследования, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.
Междисциплинарный научный коллектив СамГТУ, опираясь на передовые методы моделирования и синтеза, разработал уникальный неорганический материал, в котором медь заместила часть структуры МАХ-фазы карбосилицида титана (Ti3SiC2). Эта сложная композиция позволила создать материал с беспрецедентными характеристиками.
МАХ-фазы, относительно новый класс керамических материалов, привлекли внимание ученых благодаря уникальному сочетанию свойств, характерных как для керамики, так и для металлов. Обладая особым многослойным строением, эти материалы демонстрируют исключительную комбинацию химических, физических, электрических и механических характеристик.
“Уникальное сочетание свойств обусловлено особой атомной слоевой структурой кристаллов. MAX-фазы обладают, в частности, высокой эластичностью и прочностью, стойкостью к коррозии, имеют хорошие показатели теплопроводности и электропроводимости, низкий коэффициент температурного расширения, пластичность, устойчивость к трению, термостойкость и жаропрочность. Некоторые виды MAX-фаз также обладают повышенной сопротивляемостью усталости материала и окислению”, — подчеркнул руководитель исследования, ведущий научный сотрудник кафедры “Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы” СамГТУ, Эмиль Умеров.
Для создания нового соединения ученые применили экологически безопасный метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, позволивший получить чистую МАХ-фазу. Последующая модификация материала в печи привела к замещению части кремния медью, создав новую медь-замещенную структуру.
Исследователи обнаружили, что атомы меди могут быть внедрены в нанослоистую структуру карбосилицида титана (Ti3SiC2), одного из ярких представителей МАХ-фаз, частично замещая кремний до половины его содержания. В результате им удалось не только создать, но и экспериментально подтвердить существование стабильной фазы медьсодержащего карбосилицида титана (Ti3Si0.93Cu0.07C2), что стало важным шагом в развитии новых материалов с уникальными свойствами. Полученные результаты открывают новые горизонты для создания материалов с заданными характеристиками, востребованными в различных отраслях промышленности и медицины.
Любое использование материалов допускается только с указанием источника infopovod.ru
