В России создали композиты для работы при экстремальных температурах
Созданный материал открывает новые возможности для микроэлектроники и промышленности благодаря уникальным химическим свойствам.
Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail
Ученые Томского научного центра Сибирского отделения РАН разработали уникальные электропроводящие композитные материалы методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Основой полученных материалов стали карбосилицид титана и азотосодержащие фазы. Композиты способны выдерживать температуру до 400 °C, что позволяет применять их в производстве нагревательных устройств и компонентов микроэлектроники, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
На первом этапе эксперимента ученые использовали чистые порошки трех элементов: титана, кремния и углерода. Затем была проведена химическая реакция в условиях замены традиционного инертного газа аргона на азот. Благодаря этому процессу образовывались дополнительные нитридные структуры, внедряющиеся в кристаллическую решетку вещества, что положительно сказывалось на его характеристиках. По завершении реакции, происходившей при температуре свыше 2100 °C, сформировался порошок, содержащий карбид титана и карбосилицид титана в пропорциях 15% и 85% соответственно. Полученный материал далее вводится в стандартную трехкомпонентную порошковую смесь, после чего весь состав подвергается синтезу в реакторе.
«Мы варьировали соотношение порошка, полученного в результате первого синтеза, и исходного состава. Оптимальным оказалось, когда на второй стадии процесса он на 40−60% разбавлялся продуктом, синтезированным на первом этапе производственного цикла. Именно такой карбосилицид титана отличают самые высокие электрические и термические свойства, в том числе удельное поверхностное сопротивление 50−100 Ом и рабочая температура до 400 °C», — комментирует кандидат технических наук Александр Шульпеков, научный сотрудник лаборатории технологического горения.
По словам экспертов, композиты на основе карбосилицида титана обладают отличными электропроводящими свойствами и находят применение в широком спектре областей. Их активно используют при создании нагревательных приборов и микроэлектронных устройств, работающих при высоких температурах.
Таким образом, разработанные отечественными учеными композиты открывают широкие перспективы применения в современных технологиях. Подобные материалы перспективны для производства суперконденсаторов, литий-полимерных аккумуляторов, датчиков газов и биометрических показателей, защитных экранов от электромагнитных излучений и электростатических явлений. Композиты также могут заменить традиционные металлические и проводящие компоненты в различных сферах промышленности и техники.
Ранее в России создали нить для 3D-печати деталей летательных аппаратов.
Поделиться
