Получены новые ИК-прозрачные композитные материалы для оборонных технологий с помощью СВЧ-нагрева

❋ 4.5

Химики Университета Лобачевского разработали способ получения плотной инфракрасно-прозрачной композитной керамики Y2O3-MgO методом микроволнового спекания. По прочности материал может конкурировать с лучшими однофазными оптическими материалами. Оптическое пропускание в среднем инфракрасном диапазоне, высокая теплопроводность и микротвердость делают керамику особенно перспективной для использования в оборонной промышленности. Например, её можно применять в производстве аэрокосмических аппаратов, которые работают в условиях интенсивных тепловых и механических нагрузок, в частности, для создания обтекателей ракет с тепловым наведением.

Университет Лобачевского

# ИК-спектр

# композиты

# лаборатория

# СВЧ

Получены новые ИК-прозрачные композитные материалы для оборонных технологий с помощью СВЧ-нагрева / ©Пресс-служба ННГУ / Автор: Татьяна Соловьёва

«Главным успехом можно считать применение метода СВЧ-нагрева для получения композитных ИК-прозрачных материалов. СВЧ-спекание обладает рядом уникальных характеристик: однородное температурное поле, возможности нагрева в ультрабыстрых или flash-режимах (более 100 град/мин), отсутствие нагревательных элементов, позволяющее получать чистые материалы и варьировать атмосферу спекания.

Еще одно преимущество СВЧ-нагрева — его производительность. Это особенно важно при масштабировании технологии, когда речь зайдет о получении крупногабаритных изделий. На сегодняшний день аналогов полученных нами материалов нет в российской промышленности», — сообщил автор исследования, заведующий лабораторией оптических керамических материалов ННГУ Дмитрий Пермин.

По словам ученых, сложность получения ИК-композитов — в их микроструктуре. Единственная возможность сделать композит прозрачным — уменьшить размер зерен по сравнению с длиной волны излучения в 10-20 раз. Например, при длине волны два мкм прозрачным будет композит с размером зерен 100 нм. Добиться нужных соотношений получилось благодаря СВЧ-спеканию на гиротронных комплексах в Институте прикладной физики РАН. Это высокотехнологичные СВЧ-генераторы, которые позволяют реализовывать уникальные режимы спекания керамических материалов.

Исходные нанопорошки были получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Такие порошки имеют характерную губчатую структуру с наноразмерными стенками, что, на ряду с методом спекания, позволило обеспечить высокую плотность и пропускание инфракрасного излучения керамических образцов Y₂O₃-MgO.

Проект состоялся благодаря сотрудничеству ученых химического факультета ННГУ, Института химии высокочистых веществ РАН и Института прикладной физики РАН. Исследования проходили при грантовой поддержке Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского - крупнейший вуз Нижегородской области. Основан 17 января 1916 года. За более чем столетнюю историю в Университете Лобачевского сложились крупные научно-исследовательские институты, научно-образовательное сотрудничество с Российской Академией наук. Вуз является ядром Нижегородского НОЦ "Платформа 2035". ННГУ развивает классические и инновационные научно-образовательные направления, такие как информационные технологии, биомедицина, киберпсихология и многие другие.