Перспективные керамические минералоподобные материалы с улучшенными и регулируемыми служебными характеристиками: разработка, синтез, изучение

В рамках предлагаемого проекта предполагается решить следующие новые задачи: 1. Разработка научных основ новой технологии получения керамических минералоподобных материалов с повышенной химической, термической и радиационной устойчивостью. В основу такого подхода будут положены базовые принципы физической химии гетерогенных систем, в частности, учения о реакционной способности твердых тел и современные методы кристаллохимического моделирования структуры неорганических соединений. Для практической реализации нового подхода будут использованы методы коллоидно-химического синтеза нано- и ультрадисперсных порошков и новая технологии спекания керамик - электроимпульсное плазменное спекание (ЭИПС, в иностранной литературе – «Spark Plasma Sintering», SPS). 2. Получение и исследование физико-химических свойств порошков и керамик, на основе неорганических соединений оксидного и солевого характера, с измененными (улучшенными) свойствами: теплопроводности, теплового расширения, устойчивости в водных системах и солевых расплавах. Качественно улучшенные свойства новых керамик планируется реализовать за счет формирования, на базе известных кристаллических структур, новых материалов типа «керамика - металл» (cermet)» и «керамика - керамика (cercer)» с различными составами фаз, их сочетаниями и соотношениями в составе композиционного материала. 3. Изучение механизмов спекания новых керамических материалов, в том числе – изучение влияния особой кристаллохимической и кристаллографической структуры новых материалов на кинетику их спекания. Установление отличительных особенностей протекания различных диффузионно-контролируемых процессов в этих материалах при их спекании и т.д. Изучение влияния начального размера частиц, размера зерна и структурно-фазового состояния границ зерен и межфазных границ в спеченной керамике (композите) на служебные характеристики керамик (особое внимание будет уделено изучению химической (гидролитической) стойкости в водных системах и солевых расплавах).