Состав

Технология создания новых керамических материалов и нанокерамики включает разработку:

высококачественных порошков, в том числе ультра - и нанодисперсных, для производства оксидной и бескислородной керамики со стабильным химическим, фазовым и гранулометрическим составом; разработка новых видов армирующих элементов (нитевидных кристаллов, волокон, микросфер, дисперсных частиц); высокопрочных термостойких композиционных материалов, в том числе нанокерамических, на основе тугоплавких соединений нитридов, карбидов, оксидов и высокопроизводительных экологически чистых технологий получения изделий; научных основ проектирования специализированного технологического оборудования с автоматизированной системой управления и контроля качества керамических материалов и изделий и его производства. Назначение, основные функциональные показатели

Новые керамические материалы, в том числе нанокерамика и нанокомпозиты, обладают уникальными свойствами и эксплуатационными характеристиками. Они необходимы как для совершенствования существующих, так и для создания принципиально новых технологий и конструкций.
Керамические материалы в 1,5-2 раза легче металлов, имеют высокую прочность, жаро-, износо-, коррозионную и эрозионную стойкость, химически инертны и пригодны для использования в условиях, лежащих за пределами возможностей применения металлов (окислительные среды с температурой до 1600° С, сочетание высоких температур и больших нагрузок).

Область применения

Основными областями применения керамических материалов являются:

машиностроение, космическая, инструментальная промышленность (теплонапряженные элементы двигателей, износостойкие пары трения, фильтры, сопла, бандажи, нитеводители, тигли, контейнеры для плавления особо чистых веществ, термопарные чехлы, лезвийный, штамповый, измерительный и абразивный инструмент); химическая промышленность (каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры ДВС, фильтры и мембраны для очистки и разделения различных сред, химстойкие детали насосов и запорной арматуры); электротехника (металлокерамические вакуумплотные узлы и электроизоляторы, источники питания на основе твердых электролитов - Al2O3, конденсаторы, пьезоэлементы, резисторы); медицина (биоимплантанты); создание военной техники и средств индивидуальной защиты. Основания для выбора

Применение перспективных керамических материалов позволит создать новое поколение изделий ракетно-космической техники, машин, механизмов и приборов с более высокими качественными характеристиками (производительностью, точностью, ресурсом, энерго - и материалоемкостью). Их использование обеспечивает экологическую чистоту технологических процессов, сокращается расход стратегических дефицитных металлов (вольфрама, молибдена, никеля, кобальта, меди), энергии, появляется возможность эксплуатировать доступные недефицитные сырьевые источники.

Состояние и тенденция развития

Ведущие зарубежные фирмы в течение двадцати пяти лет проводят обширные НИОКР по разработке и использованию перспективных керамических материалов в автомобильной, авиационной, химической, электронной, металлургической промышленности, медицине. Многие работы ведутся в рамках национальных и международных программ, значительная часть которых финансируется соответствующими государствами (АТТАР в США, Лунный свет в Японии, Эврика в Европе).
К 1995 году ведущие фирмы США, Японии, Германии вышли на качественно новый уровень готовности к широкому внедрению керамических деталей в серийные двигатели и организации их массового производства. Предполагается, что к 2000 году в США потребуется 165 миллионов керамических деталей для автомобилей на сумму 1 миллиард долларов, к 2010 году это число возрастет до 560 миллионов деталей на сумму 3,5 миллиардов долларов. В настоящее время за рубежом подготавливается промышленное производство конструкционных керамических материалов для режущего инструмента, подшипников, костных имплантантов.
В 1980-1990 гг. по уровню разработок новых керамических материалов и нанокерамики СССР не уступал мировым лидерам в этой области - США и Японии. Общие тенденции развития технологии создания и производства керамических материалов и нанокерамики в России в целом совпадают с мировыми.
Основными направлениями разработок являются:

Сейчас в Российской Федерации наноматериалы находятся на стадии опытного производства, тогда как в наиболее экономически развитых странах развернуто тоннажное производство нанопорошков и изделий из них. В последнее время тенденция отставания усилилась, в результате объемы применения керамических материалов в России составляют не более 2% от уровня США.