Научные сотрудники Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета (СФУ) заняты созданием перспективного материала на базе диоксида циркония. Данный материал рассматривается для применения в изготовлении медицинских имплантатов, компонентов горнодобывающего оборудования и элементов микроэлектроники.
В качестве сырья планируется использовать ресурсы Ковдорского месторождения, расположенного в районе Кольского полуострова. Опытное производство, организованное на базе СФУ, позволит получать и исследовать образцы материала с различными характеристиками для достижения стабильных результатов.
Российские месторождения содержат запасы бадделеита, редкого минерала, из которого получают керамический материал диоксид циркония (ZrO2). Уникальным свойством диоксида циркония является трансформационное упрочнение, при котором материал автоматически становится прочнее под воздействием механических нагрузок. В связи с сокращением экспорта бадделеита, открываются возможности для его переработки на территории России.
По словам руководителя исследования, заведующего кафедрой ЮНЕСКО «Новые материалы и технологии» Игоря Карпова, проект направлен на импортозамещение. Он отметил, что диоксид циркония высокой очистки используется преимущественно для изготовления зубных имплантатов, и выразил заинтересованность в создании отечественного материала для медицинских изделий, включая стоматологию и ортопедическую хирургию. Диоксид циркония также подходит для создания компонентов искусственных тазобедренных суставов.
Ученые СФУ разрабатывают технологию перевода бадделеитового сырья в водорастворимую форму и его стабилизации оксидом иттрия, а также изучают гранулометрический состав материала и проводят эксперименты по очистке.
Игорь Карпов подчеркнул, что в зависимости от степени очистки, материал можно использовать для изготовления деталей шаровых мельниц, компонентов микроэлектроники и стоматологических дисков для CAD/CAM систем, обеспечивающих высокую точность изготовления протезов.
Кроме того, диоксид циркония рассматривается для производства компонентов искусственного тазобедренного сустава, что особенно актуально в условиях ограничения импорта медицинских изделий. Ученые СФУ планируют наладить производство прототипов суставов в своей лаборатории.