Розглянуто сучасний стан питання отримання нових функціональних матеріалів для авіаційної галузі. Наведено дані теоретичних досліджень субсолідусної будови чотирикомпонентних систем ЭгО - ВаО - АЬОз - ЭЮ2 та ЭгО - 2пО - АЬОз - віОг та їх потрійних підсистем з метою теоретичного обґрунтування можливості та механізму синтезу цільових фаз в різних комбінаціях, створення на їх основі радіопрозорих керамічних матеріалів. Проаналізовано дані про кількісні та якісні характеристики розплавів, що утворюється при термообробці виробів для більш глибокого розуміння фізико-хімічних процесів, що відбуваються під час формування електротехнічної кераміки різного фазового складу. Кераміка є одним із основних класів матеріалів поряд з металами, полімерами та композитами. Існує кілька різних типів кераміки за класифікацією, причому електротехнічна керамікавідносно новий вид матеріалів, світові обсяги її виробництва поступаються виробництву традиційних видів кераміки. Вонаволодіє наступними превагами: стабільні властивості та фазовий склад матеріалів протягом тривалого часу активного впливу високочастотних струмів, прояв стійкості до поверхневих розрядів, дії вологого середовища, різноманітних хімічних сполук та опромінення, зносостійкість тависокі показники міцнісних характеристик, завдяки якимвироби здатні витримувати підвищені теплові та механічні навантаження, а також жаростійкість матеріалу та здатність зберігати заданий рівень експлуатаційних властивостей в умовах підвищених температур. За рахунок дії Угоди про Асоціацію України з ЄС, в останній час зріс експорт різних промислових продуктів - скла та виробів із нього, керамічних виробів, тощо, однак частка електротехнічної кераміки зовсім залишається незначною. Перспективність налагодження виробництва електротехнічної кераміки в Україні зумовлює поєднання доступності сировинних компонентів і їх невисокої вартості з високим кваліфікаційним рівнем вітчизняних науковців. Внаслідок цього можна домогтися створення конкурентоздатних виробів міжнародного рівня. Тому розробка нових видів електротехнічної кераміки, а саме радіопрозорої кераміки - є важливою науково-практичною задачею сучасного матеріалознавства. Швидке зростання електротехнічної промисловості вимагає удосконалення виробництва електротехнічної кераміки, що інтенсивно почала розвиватися в другій половині XX сторіччя. У 2022 році обсяг світового ринку електротехнічної кераміки оцінювався в 95 мільярдів доларів США, при цьому основна частка використання технічної кераміки припадає на країни з високорозвиненою економікою (країни Європейського Союзу Японія, США), а світове виробництво електротехнічної кераміки зростатиме зі середньорічним темпом зростання (СЛСИ) 5,6% у період з 2023 по 2030 рік. В даний час до перспективних класів електротехнічної кераміки слід віднести матеріали які володіють спеціальними властивостями, а саме радіопрозорі та радіопоглинаючі в області радіочастотного діапазону. Найбільш перспективним напрямком створення радіопрозорих матеріалів є неорганічні матеріали, які характеризуються високою однорідністю властивостей, термостійкістю і стабільністю електро¬динамічних характеристик в широкому діапазоні радіочастот. Переважна більшість існуючі радіопрозорих матеріалів (РПМ) за комплексом експлуатаційних властивостей, які мають забезпечити тривалу ефективну експлуатацію виробів, не задовольняють виробників аерокосмічної та військової ракетної техніки. Так, наприклад, основними недоліками органічних радіопрозорих матеріалів є низька термостійкість (200 - 400 °С), а також значне погіршення діелектричних властивостей із зростанням температури. Найбільш перспективним напрямом створення функціональних матеріалів є кераміка, яка характеризується високою термостійкістю і стабільністю електрофізичних характеристик в широкому частотному діапазоні радіочастот. Існуючі сьогодні радіопрозорі матеріали керамічні матеріали за рівнем електрофізичних характеристик відповідають діючим стандартам. Проте за комплексом експлуатаційних властивостей, що мають забезпечити тривалу ефективну експлуатацію виробів, не задовольняють вимогам виробників аерокосмічної та військової ракетної техніки. Тенденції сучасного розвитку функціональних матеріалів вказують на перспективність використання радіокераміки, що відповідає вимогам до конструкційних матеріалів, для виготовлення несучих елементів конструкцій літальних апаратів. Крім того, вдосконалення авіаційної турбореактивної та ракетної техніки призвело до значного зростання швидкості польоту і маневреності літальних апаратів, внаслідок чого суттєво збільшились аеродинамічні і теплові навантаження на поверхні агрегатів. У зв’язку з цим до сучасних функціональних матеріалів висувається ряд додаткових специфічних вимог, що стосуються стабільності радіофізичних характеристик при експлуатації в умовах високих робочих температур, стійкості до теплового удару, ерозійної стійкості до дії пилу і газів при польотах на гіперзвукових швидкостях, низької теплопровідності і теплоємності, високої міцності та відносно низької щільності (як фактор зниження маси). Унікальними в цьому сенсі є керамічні матеріали, отримані шляхом синтезу ультрадисперсних кристалічних фаз, оскільки вони поєднують всі необхідні властивості та відрізняються високими робочими температурами (до 2000 °С). Втім існуючі керамічні функціональні матеріали (кварцові, цирконієві, високоглиноземні, нітрид-силіцієві тощо) мають ряд недоліків, пов’язаних із багатостадійною високотемпературною технологією. Вищевикладене свідчить про те, що теоретичні та експериментальні дослідження, спрямовані на встановлення фізико-хімічних закономірностей формування структури і фазового складу функціональних керамічних матеріалів із заданим рівнем електрофізичних характеристик, стабільних в широкому діапазоні робочих температур і радіочастот, та з комплексом високих експлуатаційних властивостей, що забезпечують тривалий термін ефективної експлуатації, є актуальною фундаментальною проблемою сучасного матеріалознавства.

• Федоренко Олена Юріївна (технічні науки)
• Лісачук Георгій Вікторович (технічні науки)
• Кривобок Руслан Вікторович (технічні науки)
• Пітак Ярослав Миколайович (технічні науки)
• Волощук Вікторія Вікторівна (філологічні науки)
• Волощук Віталій Вікторович (технічні науки)
• Захаров Артем В'ячеславович (технічні науки)
• Захаров Андрій Вадимович (технічні науки)
• Чефранов Євген Вікторович (технічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"