В межкафедральной лаборатории перспективных технологий создания новых материалов ведутся работы по получению композиционной керамики на основе сиалонов посредством спарк-плазменного спекания и исследованию их структуры и свойств.
Сиалон – перспективный материал, сочетающий в себе способность функционировать в экстремальных условиях с хорошей обрабатываемостью традиционными инструментами. Ввиду высокой прочности, химической стабильности и термостойкости, материалы на основе сиалонов используются в условиях высокоскоростной механической нагрузки, термоудара, воздействия агрессивных химических агентов и абразивных частиц. В зависимости от применяемых добавок, материалы на основе сиалонов широко применяются не только в качестве высокотемпературной конструкционной керамики (режущие инструменты), но и как функциональный материал, например, в качестве люминофоров в белых светодиодах.
Для производства плотных композиционных керамик на основе сиалонов применяется широкий спектр методов консолидации порошковых материалов. На сегодняшний день наиболее быстрым и эффективным способом уплотнения керамики, а так же других твердых материалов, считается метод спарк-плазменного спекания. Использование данной технологии позволяет получать керамику с плотностями, близкими к теоретическому значению, и размером зерен, близким к размеру частиц исходного порошка. Суть метода заключается в совместном воздействии на порошковую композицию среднего механического давления и электрического тока. Нагрев токопроводящей пресс-формы до температуры спекания осуществляется путем пропускания импульсов постоянного тока. Использование больших токов и коротких импульсов длительностью порядка 10-3 секунд позволяет осуществлять разогрев до заданной температуры с высокой скоростью (до 500°С/мин), тем самым сокращая длительность процесса спекания и ограничивая рост частиц порошка.