​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) синтезируют недорогим безвакуумным способом карбид кремния — материал, необходимый для работы электронных устройств в экстремальных условиях.

Электронные приборы требуют отвода энергии при нагревании. В обычный компьютер ставится алюминиевый радиатор, который отводит энергию, но если прибор эксплуатируется в экстремальных условиях (например, в Арктике или космосе), он должен выдерживать очень высокие и очень низкие температуры.

«Когда прибор работает, микросхема греется до +50°С, а в нерабочем состоянии замерзает, например, в Арктике, до -50°С. Это приводит к тому, что радиатор отламывается, потому что у алюминия расширение от температуры высокое. Нагреваясь, радиатор становится чуть больше, а при охлаждении сжимается, и это приводит к отказу систем», — рассказывает начальник отделения автоматизации и робототехники ТПУ Александр Пак.

Ученые установили, что если в алюминиевый теплоотвод добавлять частицы карбида кремния, который имеет низкий коэффициент линейного расширения, то при нагревании и охлаждении он меньше меняется в размерах. Томские политехники разработали безвакуумный метод синтеза карбида кремния, без использования специальной камеры, насоса, без высоких затрат на газ и электроэнергию.

«Полученный карбид кремния мы очищаем, обогащаем, смешиваем с алюминием и формуем в таблетку чуть меньше десятирублевой монеты. В таком виде его можно, например, приклеить к радиатору на термопасту», — комментирует Александр Пак.

Работа ведется совместно с лабораторией 3D-моделирования на базе Инженерной школы информационных технологий и робототехники. Специально для исследования разработана программа, которая позволяет анализировать информацию о свойствах материала — 10-20 параметров одновременно.

«В результате анализа мы понимаем, как получить материал с наилучшими свойствами, оптимизируем параметры, чтобы недорогими методами «в кухонных условиях» получать продукт, сопоставимый по качеству с аналогами, синтезированными традиционными способами», — говорит Александр Пак.

Разработка ТПУ может найти применение в авиации, кораблестроении, робототехнике — во всех отраслях, где есть электроника. Томские ученые продолжают изучать научно-технические основы процесса и возможности управления им. Проект поддерживает корпорация British Petroleum.

Похожие новости

  • 24/10/2016

    Лазер томских ученых может служить медикам и «оборонщикам»

    Ученые ФИТ ТГУ создали лазерную систему генератор-усилительна парах стронция с большим набором длин волн и возможностью их селективного выделения. Благодаря этому установка может найти применение в разных областях – от медицины до оборонно-промышленного комплекса.
    1150
  • 29/06/2018

    Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной

    ​Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов.
    453
  • 09/11/2017

    В Томске предложили новый метод переработки ядерного топлива

    ​Ученые кафедры технической физики Томского политехнического университета (ТПУ) предложили новый метод переработки отработавшего ядерного топлива, который позволит не только снизить энергозатраты, но и поможет извлекать из отходов ценные и благородные металлы - палладий, родий и рутений.
    795
  • 21/06/2019

    Томские ученые создали новый сплав с памятью формы, который превзошел никелид титана

    ​Ученые лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ в рамках совместного гранта РНФ и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) разработали новый сплав с памятью формы. По функциональным характеристикам он превосходит никелид титана – лидера среди материалов, способных восстанавливать свою форму при нагреве после высоких внешних нагрузок.
    115
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    3151
  • 27/04/2018

    Томские ученые нашли способ обработки циркониевой керамики

    ​Ученые из Томского политехнического университета нашли способ обработки циркониевой керамики, который сохраняет ее прочность. Об этом рассказал ведущий научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Гынгазов.
    449
  • 02/12/2016

    В Томске разрабатывают компактный плазменно-иммерсионный спектрометр

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают прибор для контроля зарядового и элементного состава многокомпонентной плазмы, который не имеет аналогов в мире. Ионно-плазменная обработка материалов для улучшения их прочности и других свойств применяется во многих высокотехнологичных отраслях: авиа- и машиностроении, медицине, электронике.
    1103
  • 12/11/2018

    Промышленные отходы согреют Сибирь

    Химики из Томского политехнического института предложили использовать промышленные отходы, понемногу добавляя их к водоугольному топливу. Такие добавки помогут не только избавиться от отходов, но и улучшить характеристики топлива.
    302
  • 25/10/2016

    Томские ученые создадут первый в РФ томограф для изучения сложнейших объектов

    ​Ученые Томского политехнического университета выиграли конкурс Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы".
    1621
  • 31/05/2016

    До конца 2018 года ТПУ завершит создание Научного парка

    ​Первая очередь Научного парка, открытая к 120-летнему юбилею Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) стала, вероятно, самым весомым и ценным подарком вуза университетской элите, студентам, аспирантам и всем тем, кто не мыслит себя сегодня вне науки.
    1715