Керамика – это неорганический материал на основе оксидов, нитридов, карбидов и т.д. различных металлов, спеченный под действием высокой температуры. Научно-образовательный центр «Нанотехнологии и наноматериалы» ТГУ имени Г.Р. Державина совместно с американской компанией Zircoa Inc. занимаются разработкой технологий синтеза и изготовлением нанокерамики на основе диоксида циркония, в силу ее уникального сочетания физико-механических свойств.

Циркониевая нанокерамика применяется там, где нужно противостоять высокой температуре, агрессивной химической среде, абразивному износу и т.д. Так, сотрудниками  ТГУ имени Г.Р. Державина совместно с американскими специалистами разработана технология формования керамического бисера для шаровых мельниц, в которых можно молоть как лекарственные средства для усиления их свойств, так и руду, чтобы извлечь труднодобываемые полезные ископаемые.

Циркониевые шарики для бисерных мельниц полученные методом электроспрейдинга

Кроме того, изделия из разрабатываемой нанокерамики хорошо себя показали в качестве обкладок высокотемпературных печей, в которых происходит рост кристаллов, в частности сапфиров. На сегодняшний день это очень востребованный материал, поскольку из него изготавливаются, например, подложки для сверхъярких и экономичных светодиодов и экраны современных смартфонов, планшетных компьютеров и т.д.

СЭМ-изображение новых наноструктурированных циркониевых керамик

Еще одно направление совместной деятельности «Нанотехнологии и наноматериалы» и компании Zircoa Inc. – разработка материалов для тиглей. Тигли – это специальные емкости для расплавленного металла. Тигли, изготовленные из циркониевой керамики, практически не «загрязняют» расплавы особо чистых металлов. Так, если неконтролируемые примеси попадут в платину, то стоимость металла сокращается в разы.