|
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Новая керамика справляется с нагревом
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Новая керамика справляется с нагревом
Исследователи из Великобритании создали новую оксидный керамический материал с регулируемым тепловым расширением: способность оксидной керамики к расширению, сжатию или сохранению в неизмененном виде в ответ на нагрев зависит от соотношения ключевых компонентов, используемых для ее создания.
Материал с регулируемым тепловым расширением мог бы использоваться в ряде практических применений, как например, выключатели и сенсоры. Материалам же с нулевым тепловым расширением по широкому температурному ряду стремились найти применение в высокоточном машиностроении.
В то время как большинство материалов расширяются во время нагрева, все-таки существует небольшое число материалов, которые сжимаются: у них отрицательный коэффициент теплового расширения. Для получения материала с нулевым тепловым расширением ученые создали композиты из материалов с положительным и отрицательным коэффициентами теплового расширения. Однако напряжение, возникающее на границе раздела двух фаз в таком композитном материале, может отрицательно сказаться на его прочности.
В настоящее время группа исследователей под руководством Джона Эванса (John Evans) из Даремского университета создала то, что можно считать, первым однофазным материалом, свойства которого можно регулировать по всему ряду теплового расширения – от положительного, через нулевой, и до отрицательного коэффициента теплового расширения.
Смешанный оксид ZrMo2O8 является хорошо охарактеризованным соединением, которое отличается отрицательным коэффициентом теплового расширения. К своему удивлению группа Эванса обнаружила, что оловосодержащий аналог этого кубического материала в виде соединения олова SnMo2O8 расширяется при нагревании.
Исследователи посчитали, что можно было бы заменить несколько циркониевых участков в «отрицательном» кристалле на олово. Однако такую керамику сложно создать. Такие материалы метастабильны, и традиционные подходы просто – смешать и нагреть – не дадут желаемого конечного продукта. Эванс говорит, что существует очень небольшой температурный интервал, в котором имеется возможность контролировать, сколько циркония и сколько олова включится в кристаллическую решетку для создания кубического продукта.
Для подбора оптимальных условий, исследователи проводили синтезы в рентгеновском дифрактометре, эффективно контролируя свойства образующейся кристаллической структуры продукта. Эванс утверждает, что исследователи продемонстрировали возможность внедрения различных пропорций циркония в решетку и, таким образом, получения устойчивого керамического материала, у которого может быть положительный, отрицательный или нулевой коэффициент теплового расширения. По существу «положительная» природа оловосодержащего материала уравновешивается «отрицательным» цирконием, оба из которых являются ключевыми элементами одной и той же кристаллической структуры.
Эндрю Альдерсон (Andrew Alderson) из Университета Шеффилда в Великобритании, эксперт области умных материалов с необычными термическими параметрами, отмечает, что новый материал способен повлиять на технологии в широком диапазоне – начиная со стоматологических композитов и микрочипов с более высоким качеством и длительным сроком службы, до высокоточных оптических зеркал и любых других устройств, в которых требуется управление тепловой нагрузкой из-за различий в свойствах материалов по тепловому расширению.
Источник: J. Am.Chem. Soc., 2013, DOI: 10.1021/ja4060564
Источник: http://www.chemport.ru 05.09.2013 21:03 | |
|