Ударно-волновой синтез допированного хромом ультрадисперсного оксида алюминия и его свойства

• Автор: Лямкина, Нина Эрнстовна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание хрома в образцах.

2.2.1. Распределение частиц по размерам. Удельная поверхность синтезированных образцов.

2.2.2. Концентрация хрома в порошках разной дисперсности

2.3. Обсуждение результатов

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОПИРОВАННОГО ХРОМОМ У ЛЬ ТРАДИСПЕРСНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ВЗРЫВНОГО СИНТЕЗА

3.1. Спектры отражения синтезированного порошка

3.2. Спектры люминесценции допированного хромом ультрадисперсного А

3.2.1. Установка для регистрации спектров люминесценции

3.2.2. Спектры люминесценции образцов различной дисперсности

3.3. Форма контура линий люминесценции

3.3.1. Возможные механизмы уширения линий в монокристаллах и малых частицах

3.3.2. Аппроксимация линий люминесценции лоренцевым контуром
3.4. Анализ ИКспектров синтезированного порошка
3.5. Локализация ионов хрома, обуславливающих особенности спектральных характеристик синтезированного порошка
3.6. Влияние условий, реализуемых в процессе ударноволнового синтеза порошков, на образование твердого раствора А.хСгх
3.7. Обсуждение результатов
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СПЕКТРОВ ЭПР. ВЛИЯНИЕ ОТЖИГА НА ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИНТЕЗИРОВАННОГО ПОРОШКА
4.1. Фазовый состав фракций различной дисперсности
4.2. Изменение фазового состава и спектров люминесценции образцов при отжиге
4.3. Анализ спектров ЭПР
4.4. Влияние хрома на фазовый переход ультрадисперсного оксида
алюминия взрывного синтеза в стабильную аформу.
Стабильность твердого раствора вА Сг3
4.4.1. Термический анализ фракций различной дисперсности
4.4.2. Исследование устойчивости твердого раствора 0АО3 Сг2Оз
4.5. Обсуждение результатов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК АВТОРСКИХ РАБОТ, ОТРАЖАЮЩИХ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Среди различных способов синтеза высокодисперсных материалов ударноволновой метод интересен как высокоэнергетический, позволяющий получать порошки с уникальным набором свойств. Принимая во внимание тот факт, что свойства ультрадисперсных порошков, как правило, отличаются от характеристик массивных материалов, и, к тому же, зависят от методов их получения, можно ожидать, что оптические и физико-химические характеристики порошка А. Сгх, синтезированного ударно-волновым методом, будут отличаться от характеристик макрообразцов материала такого состава, полученного традиционными способами. Следует отметить перспективность этого метода синтеза ввиду большой производительности. Целыо работы является разработка метода допирования ионами хрома ультрадисперсного оксида алюминия в процессе его ударно-волнового синтеза и исследование морфологических, спектральных и физических характеристик получаемого порошка. Выбор исходных материалов и условий синтеза. Ударно-волновой синтез допированного ионами хрома ультрадисперсного Л0з, в том числе его метастабильных модификаций, характерных для динамического метода. Исследование морфологических, спектральных характеристик, а также физических свойств синтезированного продукта. Разработан метод допирования ионами хрома ультрадисперсного оксида алюминия, основанный на динамическом нагружении от контактного заряда взрывчатого вещества смеси алюминиевой пудры и соединения хрома и свободном разлете продуктов взрыва в кислородсодержащую атмосферу взрывной камеры, сопровождающемся быстрым охлаждением синтезируемого материала. Впервые получены ударно-волновым способом порошки допированного хромом ультрадисперсного оксида алюминия в а- и 0-модификациях и показано, что варьирование условий синтеза позволяет получать порошки с различным содержанием а- и 0-фаз. Впервые в твердом растворе Сгз в 0-модификации А0з, полученном ударно-волновым способом, обнаружена люминесценция на длинах волн Х = 0. Х2 = 0. Разработанный метод позволяет получать ультрадисперсный допированный хромом оксид алюминия. Не характерные для рубина узкие линии Х = 0. Х2 = 0. Сг3~, внедренными в решетку 0-фазы А0з. Особенности фазовых превращений оксида алюминия при термообработке связаны с присутствием Сгз в синтезированном порошке. Практическая значимость работы заключается в том, что предложен новый метод допирования ионами хрома ультрадисперсного оксида алюминия в процессе его ударно-волнового синтеза. Предложенным методом получены ультрадисперсные порошки АЬ. СгхОз, которые могут найти применение в качестве материала для изготовления керамических лазерных элементов, как модифицирующая добавка при получении гетерогенных порошковых композитов на основе твердых сплавов и керамик и т. Наличие в спектрах люминесценции узких полос, интенсивностью которых можно управлять прецизионным нагревом частиц, делает перспективным использование синтезированного порошка для создания оптических запоминающих устройств. Разработанный метод может быть использован для получения оксидов других металлов, допированных ионами переходных и редкоземельных элементов. Достоверность полученных результатов подтверждается повторением опытов в сходных условиях, использованием различных методик исследования характеристик синтезированного продукта. Личный вклад автора заключается в разработке метода допирования ионами хрома ультрадисперсного оксида алюминия в процессе его ударноволнового синтеза и получении ультрадисперсных порошков состава А. СгхОз; исследовании морфологических и физических свойств синтезированного продукта; участии в создании установки для регистрации спектров люминесценции; исследовании зависимости спектральных характеристик синтезированных порошков от концентрации хрома, фазового состава и дисперсности образцов. Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете. Научный руководитель работы - кандидат физико-математических наук Чиганова Г. А. Научный консультант - доктор физико-математических наук, профессор Слабко Виталий Васильевич.