Группа ученых, объединивших специалистов из ДВФУ, Института химии ДВО РАН, а также их коллег из Румынии и Украины, провели исследование характеристик нанопорошков, используемых для создания компактов, то есть керамических материалов. В результате выяснилось, что внутренняя структура этих порошков оказывает критическое влияние на свойства получаемого материала.В результате лабораторных исследований специалисты пришли к выводу, что с самого начала синтеза можно задавать параметры конечного продукта – для этого необходимо лишь изменить структуру компактов. Статья, посвященная этому исследованию, опубликована в Journal of the European Ceramic Society.
Данная технология имеет колоссальное значение для керамического материаловедения. Такое передовое открытие решает одну из фундаментальных проблем современной науки. В данном исследовании специалисты ставили перед собой научную задачу создания нового семейства оптической, и, в частности, лазерной и люминесцентной керамики. Такие материалы обладают высокой практической ценностью, ведь с их помощью возможно высокоточное измерение расстояния (оптическая локация) и реализация новаторских режимов обработки материалов. Эта технологи также применима в создании принципиально новых носителей оптической информации, оборудования для сферы медицины, мощных светодиодов или инфракрасных окон.
Старший научный сотрудник и руководитель исследовательской команды от ДВФУ Денис Косьянов уточнил, что именно однородность строения керамических материалов — решающая характеристика в процессе спекания. Компакты, иными словами, спрессованные в форму таблеток нанопорошки, не должны быть пористыми, только при этом условии в результате спекания получатся керамические материалы оптического качества. При производстве важно достичь удаления даже тысячных долей процента пористости, это необходимо для обеспечения низкой степени рассеивания света.
Как же управлять однородностью исходных керамических материалов? Этого можно достичь вариацией разнообразных технологических критериев. Например, с помощью изменения таких параметров, как технология компактирования или режим подготовки изначальных нанопорошков, возможно изменять конечный продукт, полученную керамику. Тем не менее, во время фаз превращения и укрепления материалов, расходуется часть энергии, передаваемой нанопорошковой системе, из которой позже получается керамика. Конкурирующие процессы забирают на себя эту энергию, что не приводит к максимальной оптимизации. Это составляет особенность процесса реакционного спекания, которую необходимо учитывать. Именно поэтому, подчеркивает Косьянов, группой ученых было решено управлять изначальным состоянием керамических материалов с помощью отжига перед последующим спеканием.
Ученый рассказал, что новые, оптимизированные условия отжига керамических компактов привели к повышению значения КПД до уровня мировых аналогов (65-67%). Образцы керамики показывают, что лазерная генерации при отжиге в 4 часа при температурном режиме 600 °C делает процесс производства гораздо эффективнее.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
