Керамические материалы хорошо известны своей высокой прочностью при высоких температурах, но также и очень большой хрупкостью, которая препятствует их применению в ряде критических ситуаций. Однако исследования показывают, что их хрупкость может быть преодолена снижением размера частиц до нанометрового уровня. Такие тонкозеренные структуры обнаруживают возможность улучшения гибкости материала, поскольку отдельные зерна скользят друг относительно друга и трещины в материале не образуются. Кроме того, нанофазные керамики формуются легче, чем обычные, легче обрабатываются без растрескивания и разрушения. В нанофазных керамиках также заметно ниже усадка при спекании, и они могут спекаться при более низкой температуре (~600°С), чем обычные керамики. Поэтому нанофазные керамики обладают потенциалом создания идеальной комбинации гибкости и высокотемпературной прочности, позволяющей повысить эффективность их использования в пределах от автомобилестроения до самолетостроения.

Основой технологии TRUMEM являются некоторые физические процессы. Все они могут быть названы “размерными эффектами” [4]. Эти размерные эффекты сводятся к быстрому изменению физических характеристик материала, когда размер нанокристаллов становится меньше, чем “характеристическая длина” физического явления. Технология TRUMEM основывается на следующих размерных эффектах: размерные эффекты плавления и спекания, размерный эффект деформации, размерные эффекты фазовых и структурных переходов при пластической деформации.

Например, благодаря размерному эффекту спекания температура спекания нанокристаллического порошка лежит в пределах от 0,3 до 0,5 от точки плавления ультратонких частиц. (Температура спекания грубых порошков с размером зерна 1 мкм и более составляет 0,8 от точки плавления.)

Приложение сдвиговых усилий при прокатке способствует образованию тонкого слоя из ультратонких частиц и однородности размеров пор после спекания. Прокатка снижает распределение пор по размерам (диапазон размеров пор). Было найдено, что отсутствие этапа прокатки приводит к широкому распределению пор по размерам в спеченном фильтре. Более того, операция прессования не заменяет сдвиговых усилий прокатного стана и не сужает эффективно распределения пор по размерам.