Томские ученые разработали первый в мире метод 3D-печати высокопрочной керамики

Ученые ТГУ разработали не имеющий аналогов 3D-принтер, который позволяет печатать из керамики, конкурирующей по своим свойствам с высоколегированными сталями, цветными металлами и твердыми сплавами, сообщает пресс-служба вуза.

Сейчас ученые завершают отработку технологии, благодаря которой можно будет получать трехмерные изделия с широким спектром применения в энергетике и радиоэлектронике, машиностроении, химической и нефтегазовой промышленности, оборонном секторе.

«Керамики занимают особое место среди новых материалов, в силу особенностей структуры они имеют различные параметры теплопроводности, высокую прочность и твердость, которые определяют их применение. Однако существует проблема с изготовлением из керамики изделий сложной формы, именно поэтому они не получают широкого распространения», — говорит научный сотрудник университета Владимир Промахов.

По его словам, до сих пор основным методом было литье под давлением, которое не позволяло получить керамические изделия сложной конфигурации.

«Наш 3D-принтер — первый в мире, который может печатать керамику такого класса: монолитную по своей структуре, сложной конфигурации, с точностью печати до десятков микрон. С его помощью можно будет получать объемные изделия, например, полые сферы, сотовые структуры, что невозможно методом обычного литья. Также в принтер будет заложена возможность непрерывной печати», — поясняет Владимир Промахов.

Преимуществом работы ученых ТГУ является комплексность: они не только отрабатывают технологию печати изделий, но и синтезируют для нее материал. В частности, методом «твердого пламени» — самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, основанным на экзотермической реакции горения, ученые получают керамические порошки (карбиды, нитриды и бориды металлов). Полученные изделия могут применяться в качестве защитных панелей космических устройств, отдельных деталей двигательных установок, подложек микросхем и др.

Владимир Промахов подчеркнул, что на разработанный в ТГУ способ получения трехмерных керамических изделий с помощью 3D-принтера получено положительное решение о выдаче патента. В рамках проекта, поддержанного грантом РФФИ, научный коллектив из сотрудников лаборатории высокоэнергетических систем и новых технологий и лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов планируют адаптировать технологию для широкого спектра керамик.