Синтезированы висмутгерманатные стекла, модифицированные оксидом натрия. Изучено влияние модификатора на спектрально-люминесцентные свойства висмутгерманатных стекол. Найдены соотношения концентраций Bi2O3 и Na2O, при которых возможна ИК-люминесценция данных стекол.
Керамическим методом синтезированы из оксидов Bi (III) и Cr (III) висмутсодержащие хроматы BixCrO1,5x+3
с варьируемым мольным соотношением 1 ? n(Bi)/n(Cr) ? 38. В зависимости от соотношения n(Bi)/n(Cr) прокаленные образцы приобретают окраску от зеленой до темно-красной. Керамика окрашивается в красный цвет при высокотемпературной обработке на воздухе (при 650 ?С) смеси оксидов со значительным преобладанием оксида висмута n(Bi2O3)/n(Cr2O3) ? 3. Примечательно, что прокаливание оксида хрома (III) в аналогичных условиях не приводит к окислению ионов хрома. Рентгенофазовый анализ (РФА) подтвердил образование хроматов Bi6Cr2O15, Bi10Cr2O21, Bi31Сr5O61,5, Bi14CrO24. Исследования образцов методом рентгеновской спектроскопии показали, что NEXAFS Cr2p-спектры висмут-хромовой керамики красного цвета по основным деталям спектра совпадают cо спектром K2CrO4 и свидетельствуют о содержании хрома в оксидной керамике
в виде тетраэдрических ионов CrO42–. По данным сканирующей микроскопии образцы характеризуются плотной малопористой микроструктурой.
Впервые получена оптическая керамика на основе LuAG, одновременно солегированная ионами Yb3+ и Er3+. Исследованы оптические, спектрально-люминесцентные и кинетические характеристики керамики составов Y2,82Yb0,15Er0,03Al5O12 (YAG 5-Yb, 1-Er) и Lu2,82Yb0,15Er0,03Al5O12 (LuAG 5-Yb, 1-Er). Показано, что при возбуждении люминесценции на длине волны 940 нм в керамиках YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, 1-Er происходит эффективная передача энергии возбуждающего излучения от ионов Yb3+ к ионам Er3+.
Определены энергетические переходы, играющие основную роль в процессах стоксовой и антистоксовой люминесценции керамики составов YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, изображена схема этих переходов. Обнаружено взаимное изменение интенсивности антистоксовых люминесцентных полос, обусловленных переходами
2H11/2 ? 4I15/2 (525 нм) и 4S3/2 ? 4I15/2 (546 нм), в зависимости от мощности возбуждающего излучения. Продемонстрирована возможность использования керамик YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, 1-Er в качестве материала для оптической термометрии.
Описана сущность метода горизонтального бурения с применением гидравлического разрыва пласта. Показано влияние буровых шламов и отходов углесжигания на состояние окружающей среды. Проведен ряд физико-химических методов исследования бурового шлама Восточно-Чумаковского нефтяного месторождения и котельного шлака Филиала ОГК-2-Новочеркасская ГРЭС. Исследована возможность применения котельного шлака в синтезе алюмосиликатных пропантов.
Представлены результаты исследований влияния влажности, температуры термообработки, фракционного состава периклаза, времени вылеживания перед термообработкой, количества углерода в шихте на процесс формирования прочностных свойств периклазоуглеродистых образцов. Установлено, что увлажнение периклазоуглеродистых образцов перед термообработкой и продолжительность их вылеживания не влияют на механическую прочность. Механическая прочность образцов возрастает при увеличении в составе шихты более мелких фракций периклаза. Изменение количества углерода в интервале от 3 до 11 % не оказывает существенного влияния на механическую прочность образцов, поэтому содержание углерода (графита) в шихтовой массе следует определять индивидуальным назначением периклазоуглеродистых изделий. В исследованном температурном интервале (125…250 ?С) наибольшая механическая прочность образцов соответствовала температуре термообработки 200 ?С.
Изучена способность изовалентного замещения атомов цинка и кобальта в структуре виллемита Zn2SiO4, синтезированы керамические пигменты со структурой виллемита синего, фиолетового и голубого цветов. Пробы синего цвета использовали при изготовлении глазурей. При синтезе пигментов синтетический оксид кремния заменили на природный кварцевый песок. Пигменты синтезировали методом твердофазных реакций при температуре 1270 ?С. Определены физико-химические свойства синтезированного синего пигмента, использованного в составе традиционных глазурей для окрашивания керамических изделий. Установлено, что синтезированный пигмент синего цвета обладает высокими эстетическо-декоративными показателями при сравнительно низкой себестоимости.
Представлен обзор литературы в области золь-гель методов синтеза порошков для изготовления сегнетоэлектрической керамики системы цирконат-титанат свинца в виде тонких пленок и стержней, а также контролируемого получения частиц цирконата-титаната свинца заданной, в первую очередь, стержневидной, морфологии. Основное внимание при получении материалов системы цирконат-титанат свинца уделено влиянию условий проведения золь-гель процесса и температурно-временных режимов термообработки на структуру получаемых частиц.
Прямая фемтосекундная лазерная запись фазовых оптических элементов в стеклах открывает новые возможности в управлении световыми пучками и разработке новых функциональных устройств, работающих на эффекте двулучепреломления. Лазерным пучком записаны фазовые пластины в объеме кварцевого и нанопористого стекол, и для них впервые несколькими методами измерены кривые хроматической дисперсии двулучпреломления.
Это позволяет проводить оценку фазовой задержки изготовленных методом прямой лазерной записи двулучепреломляющих элементов, даже при использовании коммерческих систем анализа двулучепреломления, работающих на определенной длине волны.
Проведено исследование оптических свойств и микроструктуры композитов на основе иттрий-алюминиевого граната, изготовленных методом вакуумного спекания предварительно сформованных компактов нанокристаллического порошка состава Y3Al4,995Cr0,005O12 совместно с монокристаллом YAG. Спектры светопропускания композитных образцов демонстрируют характерные полосы поглощения Cr3+ после вакуумного спекания и Cr4+ – после отжига на воздухе. Исследовано влияние скорости нагрева при вакуумном спекании на светопропускание образцов композитов. Установлено, что оптимальная скорость нагрева образцов при вакуумном спекании композитов не должна превышать 120 °С/ч.
Рассмотрено влияние температуры вакуумного спекания на оптические свойства и микроструктуру образцов композитов YAG:Cr (керамика)/YAG:Nd (монокристалл). Наиболее прозрачные образцы были получены при температуре 1850 °С. Исследования микроструктуры композитов показывают наличие вблизи границы раздела регулярной остаточной пористости, расположенной преимущественно в монокристаллическом YAG. Предполагается, что образование данных пор протекает при сращивании керамических зерен с монокристаллом в процессе спекания.
Представлен процесс получения стеклокерамики на основе корунда, модифицированного боросиликатным стеклом с различными добавками. Описанная система Al2O3/SiO2–B2O3–CaO–MgO–Na2O–K2O разработана для LTCC технологии и имеет температуру спекания менее 950 ?. Исследовано влияние содержания спекающей добавки на температуру обжига, микроструктуру, керамические и электрофизические свойства керамики. Разработанный состав обладает диэлектрической проницаемостью ?r = 6,73…6,82 и имеет тангенс угла диэлектрических потерь tg ? = 8,0…8,6?10–3 при частоте f = 1 МГц.
