Ученые НИЦ «Курчатовский институт» – ИРЕА в составе исследовательской группы разработали новый состав суспензий для изготовления керамических изделий с помощью технологии трехмерной печати. Полученные материалы обладают оптимальным сочетанием механических и электропроводящих свойств, что делает их перспективными для изготовления компонентов энергетических и медицинских устройств. Благодаря этому разработка может оказаться востребованной для ряда отраслей промышленности.

Результаты работы опубликованы в журнале Journal of the European Ceramic Society.

В качестве основы для изготовления суспензий ученые выбрали порошок стабилизированного оксида циркония, выпускаемый отечественным производителем. Процесс формирования изделия из жидкой массы осуществлялся с помощью компактного 3D-принтера. Керамическую деталь «выращивали» слой за слоем, придавая ей нужную форму.

«На протяжении нескольких десятилетий научное сообщество активно изучает возможности трехмерной печати для изготовления различных керамических деталей. Однако до недавнего времени большинство работ было направлено на оптимизацию механических свойств таких изделий. Если же дополнить характеристики этих материалов электропроводимостью, откроются совершенно новые области применения, – рассказал старший научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» – ИРЕА Пётр Соколов. – Речь идет о создании функциональной керамики, которую можно, к примеру, использовать в энергетике для изготовления топливных элементов».

Функциональная керамика на основе оксида циркония перспективна не только благодаря свойствам материала: трехмерная печать открывает также новые возможности, связанные с автоматизацией и созданием изделий сложной формы. В перспективе данная разработка может найти применение не только в энергетике, но и в медицине.