Ученые ТПУ разрабатывают технологию отечественного производства прозрачной керамики для пуленепробиваемых стекол

Фото: news.tpu.ru

Ученые Томского политехнического университета разрабатывают первый отечественный метод промышленного получения прозрачной керамики, которую можно будет использовать при создании пуленепробиваемых и бронезащитных стекол военной и авиакосмической техники. Разработка ТПУ позволит уменьшить вес таких стекол в два-три раза и при этом повысить их баллистическую прочность.

Фото:   Алексей Хасанов демонстрирует процесс спарк-плазменного спекания керамики

Разработка ТПУ позволит достичь лучших характеристик пуленепробиваемых и бронезащитных стекол военной техники, иллюминаторов, защитных колпаков авиа- и космической техники.

«Прозрачная керамика может уменьшить вес пуленепробиваемых стекол в два-три раза. Сейчас их делают из многих стеклянных слоев. Они получаются достаточно толстыми и тяжелыми. Прозрачную керамику можно применить в качестве замены нескольких таких слоев, поскольку она гораздо прочнее стекла и не уступает ему по характеристикам прозрачности. В итоге повысится баллистическая прочность такого комбинированного стекла, оно станет легче, так как будет состоять из меньшего числа слоев, и при этом будет прочнее», — рассказывает заведующий кафедрой наноматериалов и нанотехнологий ТПУ, директор Нано-Центра вуза  Олег Хасанов .

Он отмечает, что прозрачная керамика важна сегодня для многих отраслей: оптотехники, сенсорики и сцинтилляционной техники, лазерной техники, может применяться как бронезащитый материал в комплексе со слоями пуленепробиваемых стекол.

За рубежом подобные производства уже существуют. В России же, по словам ученых, на сегодняшний день нет промышленного производства такой комбинированной брони, состоящей из стекла и керамики. Одной из проблем в этом направлении является отсутствие отечественного промышленного производства высокочистых нанопорошков с необходимыми свойствами. И задача научного коллектива ТПУ — создать первую отечественную технологию промышленного получения прозрачной керамики.

«Речь идет как о развитии новых методов спекания нанопорошков керамики, так и методов формования изделий из нее — то есть получения изделий требуемых форм и размеров, — уточняет Олег Хасанов. —

Мы согласовали развитие этой разработки совместно с Научно-исследовательским институтом технического стекла (АО "НИТС", Москва, входит в состав госкорпорации "Ростех").

Также мы обсуждаем возможности применения этой технологии в НИИ полупроводниковых приборов и на других российских предприятиях».

Различные виды изделий из нанокерамики, в том числе и прозрачную керамику, ученые  ТПУ получают на установке спарк-плазменного спекания (СПС) порошковых материалов. Керамический порошок помещается в специальную пресс-форму — токопроводящую, способную выдерживать высокие температуры и давления прессования. Далее он нагревается импульсным током до необходимой температуры и одновременно прессуется. Поэтому спекание длится быстро. За несколько минут получается стопроцентно плотная прозрачная керамика.

«На экспериментальной установке мы получаем опытные изделия небольших размеров. Однако существуют и крупногабаритные, промышленные. Для них изготавливаются специальные пресс-формы нужных размеров и форм — в виде квадрата, шестигранника и т. д. Такие специальные пресс-формы тоже разработаны в ТПУ», — объясняет инженер кафедры наноматериалов и нанотехнологий ТПУ Алексей Хасанов .

Основное отличие технологий ТПУ от аналогов — применение сухих нанопорошков керамики, не содержащих в своем составе связок и пластификатов.

Благодаря отсутствию примесей, изделия из нанокерамики получаются качественнее. Также важны оптимальные технологические режимы прессования, температуры спекания и ряд других факторов. Только учтя их все, можно получить изделия требуемого качества.

«Плотность прозрачной керамики должна составлять 100 %. Если в материале пор больше, чем 10 штук на миллион зерен вокруг, керамика будет недостаточно прозрачной; причем размер таких пор не должен быть более 10 нанометров. Не должно быть никаких искажений на границах зерен. Только тогда свет будет проходить через нее без поглощения и рассеивания», — заключает Олег Хасанов.

Отметим, керамика используется сегодня в самых различных областях: электронной, радиотехнической, оборонной, нефтегазовой, атомной, аэрокосмической, автомобильной и многих других, а также в сферах электроэнергетики и медицины. Керамические материалы имеют уникальный комплекс эксплуатационных свойств: широкий температурный диапазон применения (от космического холода до температур плазмы в соплах ракетных двигателей), заданные прочностные и электрофизические свойства.

Справка:

На базе   ТПУ реализуется стратегическая академическая единица  «Космическое материаловедение». Стратегическая академическая единица (САЕ) — это междисциплинарный институт, созданный для реализации научно-исследовательских, магистерских и аспирантских программ. Приоритетные направления САЕ «Космическое материаловедение» — проектирование материалов для создания легких и надежных конструкций ракетно-космической техники нового поколения; создание оборудования и технологий нанесения радиационно стойких покрытий элементов космических аппаратов; разработка технологий аддитивного «выращивания» функциональных изделий в условиях космоса.

Последние новости Томской области по теме:
Ученые ТПУ разрабатывают технологию отечественного производства прозрачной керамики для пуленепробиваемых стекол

- Томск
источник: FlashSiberia Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) приступили к разработке прозрачной керамики нового поколения,
15:11 25.07.2017 FlashSiberia
- Томск
Ученые ТПУ разрабатывают легкие пуленепробиваемые стекла. По информации пресс-службы вуза, в данный момент разрабатывается первый отечественный метод промышленного получения прозрачной керамики,
15:11 25.07.2017 ГТРК Томск
Ученые ТПУ разрабатывают технологию отечественного производства прозрачной керамики для пуленепробиваемых стекол - ТПУ
Ученые ТПУ разрабатывают технологию отечественного производства прозрачной керамики для пуленепробиваемых стекол - Томск
Ученые Томского политехнического университета разрабатывают первый отечественный метод промышленного получения прозрачной керамики,
10:21 25.07.2017 ТПУ
 
По теме
Технологии Росатома на службе медицины - Научно-клинический центр Сохранить здоровье и время пациентов – задачи проекта «Бережливая поликлиника» Поход в поликлинику всегда требовал от каждого из нас много сил, времени, нервов и, как это ни парадоксально, здоровья.
22.06.2018
Специалисты УПФР городского округа ЗАТО Северск разъяснили возможность направления средств материнского (семейного) капитала (МСК) на социальную адаптацию и интеграцию в общество детей-инвалидов - Пенсионный фонд Специалисты УПФР городского округа ЗАТО Северск разъяснили возможность направления средств материнского (семейного) капитала (МСК) на социальную адаптацию и интеграцию в общество детей-инвалидов В канун Дня России сос
21.06.2018
Ремонт участка региональной автотрассы Томск – Аэропорт с 5-го по 14-й километр ведется в рамках реализации федерального приоритетного проекта «Безопасные и качественные дороги».
20.06.2018
 
«Комфортная среда» для инвалидов - Агентство новостей ТВ-2 Председатель томского отделения Всероссийского общества инвалидов Ирина Дорохова попросила не забывать при строительстве в рамках проекта «Комфортная среда»  про маломобильную часть населения.
19.06.2018
Тегульдетский район в 2018 году получил на благоустройство в 2,5 раза больше средств - ГТРК Томск На реализацию федерального приоритетного проекта "Формирование комфортной городской среды" в 2018 году Тегульдетский район получил в 2,5 раза больше средств, чем в 2017 году, — 2,01 млн рублей, из которых 1,6 млн из Федерации.
18.06.2018
Проектом магистранта ТГАСУ по адаптации сибирских городов для инвалидов заинтересовались региональные власти - ТГАСУ Виктория Челухоева, студентка архитектурного факультета ТГАСУ, в своей магистерской диссертации разработала приемы адаптации городских пространств для маломобильных групп населения.
18.06.2018
 
В 2018 году Тегульдет получил на благоустройство в два раза больше средств - Единая Россия На реализацию федерального приоритетного проекта «Формирование комфортной городской среды» в 2018 году Тегульдетский район получил в 2,5 раза больше средств, чем в 2017 году, — 2,01 млн рублей,
18.06.2018
В 2018 году Тегульдет получил на благоустройство в два раза больше средств - Администрация Томской области На реализацию федерального приоритетного проекта «Формирование комфортной городской среды» в 2018 году Тегульдетский район получил в 2,5 раза больше средств, чем в 2017 году, — 2,01 млн рублей, из которых 1,6 млн из Федерации.
18.06.2018
28 июля в селе Моряковский Затон пройдет Третий районный фестиваль авторской песни «Я верю в нашу общую звезду», посвященный памяти и творчеству Владимира Высоцкого.
23.06.2018 Агентство новостей ТВ-2
В списке любимых зрителями актрис Томского театра драмы Олеся Казанцева уверенно занимает одну из лидирующих позиций.
22.06.2018 Красное знамя
Астрахань глазами артистов томского Драмтеатра Значительным событием этого сезона для всего театрального Томска стали обменные гастроли Томского и Астраханского драматических театров.
17.06.2018 Томская неделя
Юлия Астафурова: «Все мое творчество помимо церковной росписи – эксперименты» С 2006 г. и по настоящее время Юлия Викторовна Астафурова занимается монументальной церковной живописью.
16.06.2018 Томская неделя
Праздник на стадионе, который удался - Федерация Профсоюзов Томской области 21 июня на стадионе «Политехник» в Томске прошла XXIX областная летняя спартакиада работников здравоохранения, посвящённая Дню медицинского работника.
22.06.2018 Федерация Профсоюзов Томской области
Маршрут Всемирной факельной эстафеты пройдет по нашей области с 30 июня по 5 июля.
22.06.2018 Красное знамя
Мастер спорта международного класса, чемпион России, призер чемпионата Европы Сергей Усов завоевал победу на Кубке России по жиму лежа в Гурьевске (Кемеровская область),
18.06.2018 Красное знамя
Работа общественного транспорта в дни открытых трансляций Чемпионата мира по футболу будет продлена.
15.06.2018 Красное знамя
Томские новости, Город, ЖКХ, горячая вода отключают воду график отключения без воды ТСЖ УК Томские ТСЖ и УК будут штрафовать за просрочки в подаче горячей воды - Томский обзор ТСЖ и управляющие компании Томска будут штрафовать за каждый день просрочки в подаче горячей воды, сообщает пресс-служа мэрии со ссылкой на заммэра, начальник департамента городского хозяйства Владимира Брюханцева.
25.06.2018 Томский обзор
Как сообщает региональное Управление Роспотребнадзора, в период с 14 по 20 июня 2018 года в лечебно-профилактические учреждения Томской области с покусами клещей обратилось 2554 человека (в том числе 430 детей).
25.06.2018 ГТРК Томск