​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.
    1034
  • 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.
    309
  • 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.
    144
  • 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.
    344
  • 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.
    2744
  • 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.
    673
  • 23/03/2017

    Ученые ТПУ создают покрытия для предотвращения аварий на ядерных реакторах

    Научный коллектив кафедры общей физики Томского политехнического университета создает защитные покрытия на основе нитрида титана для оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов. Такие оболочки способны значительно снизить наводораживание «контейнеров», в которых находится ядерное топливо, продлить срок их службы и предохранить реактор от взрыва при возможных авариях.
    871
  • 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.
    973
  • 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".
    1454
  • 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.
    1531