Продемонстрирована быстрая запись двулучепреломляющих фазовых пластин в объеме нанопористого стекла (НПС) с помощью фемтосекундных лазерных импульсов и показана возможность ее ускорения на порядок в сравнении с записью в кварцевом стекле. Выполнены in situ измерения величин фазового сдвига (оптической разницы хода лучей) двулучепреломляющих пластин, записанных в НПС, в процессе нагрева и охлаждения в температурном диапазоне 20…650 ?С. Установлено, что двулучепреломляющие элементы, записанные фемтосекундным лазерным пучком, более стабильны при работе в условиях сильно изменяющейся температуры, чем традиционные кристаллические фазовые пластины. Полученные результаты представляют интерес для создания промышленной технологии изготовления элементов фазовой оптики из НПС на основе метода прямой лазерной записи.
Изучено влияние режимов алмазного шлифования на структуру и механические свойства керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом магния. Порошки состава ZrO2 – 6 мол. % MgO получали методом химического соосаждения из растворов хлористых солей циркония и магния. Заготовки образцов изготавливали способом холодного изостатического прессования при максимальных давлениях 55 и 200 МПа с последующим спеканием при температуре 1700 ?С в течение 4 ч. Полученные заготовки (как пористые, так и высокоплотные) механически обрабатывали с различной глубиной резания в диапазоне 0,003…0,010 мм. Установлено, что шероховатость поверхности образцов увеличилась с увеличением глубины резания. После механической обработки высокоплотных образцов, полученных при максимальном давлении 200 МПа, на их поверхности создаются условия для реализации фазового перехода. Шлифование способствует переходу тетрагональной фазы диоксида циркония (t-ZrO2) в моноклинную (m-ZrO2) на поверхности образцов, что приводит к увеличению критического коэффициента интенсивности напряжений K1с с 4,3 до 6,4 МПа·м1/2. Механическая обработка образцов с открытой пористостью 3,0…3,5 %, полученных прессованием при максимальном давлении 55 МПа, не приводит к фазовым превращениям на их поверхности, и K1с остается в пределах погрешности.
Описан процесс получения керамики марки ВК94-1, модифицированной диоксидом циркония ZrO2, в целях определения и сравнения таких свойств полученного композиционного материала, как: кажущаяся плотность, механическая прочность на изгиб и твердость по Виккерсу (микротвердость) со свойствами керамики марки ВК94-1, а также показано влияние на указанные свойства изменения процентного содержания диоксида циркония в образцах. Изучено влияние температуры обжига на спекание образцов. Образцы с разным соотношением компонентов ВК94-1/ZrO2 (90/10, 80/20, 70/30) отпрессовывали на изостатическом прессе при давлении 150 МПа. Обжиг проводили при различных температурах: 1500, 1550 и 1600 ?С в разных средах обжига.
Разработана технология плазменного синтеза керамического пигмента на основе отхода ванадиевого производства. Рассмотрены химический и фазовый составы пигмента. Исследовано влияние пигмента на основе отхода на эстетико-потребительские свойства стеновой керамики. В системе CIE L*a*b* определены цветовые характеристики стеновой керамики.
Представлены результаты исследования поликристаллических порошков и пленок соединений CsCu?Br? и CsCu?I?, полученных методом вакуумного термического распыления. Рентгенофазовый анализ подтвердил образование однофазных структур, соответствующих исходным составам. Микроструктура пленок исследована методом растровой электронной микроскопии. Установлено, что пленки распыленных CsCu?I? и CsCu?Br? состоят из округлых кристаллов размером от нескольких десятков нанометров до 200 нм, в то время как растворные методы синтеза приводят к образованию игольчатых кристаллов этих фаз. Полученные результаты подтверждают перспективность использования термического распыления как метода формирования пленок галогенкупратов (I) цезия, и в частности соединений CsCu?Br? и CsCu?I?, для их последующего применения в области оптоэлектроники. В то же время необходимо обеспечивать достаточную длительность распыления материалов для формирования сплошных пленок, чтобы достичь перколяции.
Проведено исследование возможности термической переработки отхода химической промышленности – фосфогипса. Показано, что при высушивании фосфогипса происходит частичная дегидратация двуводного сульфата кальция, при прокаливании при температурах 600…1200 ?С – полная дегидратация. Установлено, что после термообработки ниже 800 ?С образцы активно поглощают влагу. При термической обработке фосфогипса в присутствии восстановителя наблюдаются два эндотермических эффекта, связанных с последовательной дегидратацией CaSO4?2H2O, и широкий пик экзотермического эффекта, обусловленный термической деструкцией восстановителя и процессом формирования сульфида кальция из фосфогипса. Термообработанные в присутствии восстановителя образцы фосфогипса приобретают способность испускать желто-оранжевое свечение под действием излучения ультрафиолетового диапазона. Синтезированные пигменты могут быть использованы для получения лакокрасочных материалов на водной основе.
Исследованы возможности получения шамотных тиглей для пробирного анализа руд с высокими качественными показателями на основе наиболее высокосортного местного сырья Узбекистана – каолина марки AKF-78 и шамота, полученного из данной марки каолина. В целях повышения физико-технических показателей шамотных тиглей в состав масс вводили предварительно обожженный отработанный катализатор Шуртанского газохимического комплекса (ШГХК), содержащий в своем составе 90,22 % Al2O3. Оптимальная масса с содержанием 8 % глиноземсодержащего отхода выдерживает более 11 – 13 выплавок без разъедания, а термостойкость образцов увеличивается до 8 теплосмен. При этом количество образовавшегося муллита после обжига при 1420 ?С заметно растет. Разработка направлена на использование местных материалов и переработку промышленных отходов, что соответствует целям устойчивого развития за счет сокращения отходов и эффективного использования минеральных ресурсов.
Методом спекания вблизи температуры размягчения используемого стекла успешно синтезированы стеклокерамические композиты, состоящие из малощелочного алюмоборосиликатного стекла и титаната бария, смешанных в различных пропорциях. Исследованы электрические характеристики образцов в микроволновом диапазоне. Cинтезированные образцы по данным рентгенофазового анализа представляют собой смесь титаната бария и аморфной фазы, а также, при определенных режимах термообработки, продуктов кристаллизации стекла (SiO2 – кварц и тридимит) и его взаимодействия с сегнетоэлектрическим наполнителем (Ba2TiSi2O8 – фресноит). Уровень диэлектрической проницаемости исследованных образцов стеклокомпозитов, измеренный на частоте 1 ГГц, составил от 9,2 до 25,0 при тангенсе угла диэлектрических потерь 0,007…0,012.
Синтезирована керамика на основе иттрий-алюминиевого граната, легированного ионами рутения. Путем нереактивного спекания нанокристаллических порошков, сформированных методом химического соосаждения, получены керамические образцы. Методами рентгенофазного анализа (РФА) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX) показано, что матрица иттрий-алюминиевого граната может вмещать 0,5 ат. % катионов рутения без формирования вторичных фаз и примесей. Небольшие отклонения от стехиометрии состава не влияют на встраивание рутения в структуру иттрий-алюминиевого граната. Изменение валентности спекающей добавки также не оказало влияния на растворимость ионов рутения в керамическом материале.
Для аморфных наноразмерных тонких пленок (InSe)20(GaSe)80 и (InSe)50(GaSe)50 выполнены фазовый и элементный анализ, а также проведены исследования морфологии поверхности. Исследования оптического пропускания тонких пленок позволили установить, что для данных составов поглощение соответствует непрямым разрешенным переходам в соответствии с моделью Тауца, при этом значения оптической ширины запрещенной зоны равны Eg = 1,26 эВ для (InSe)20(GaSe)80 и 1,07 эВ – для пленок (InSe)50(GaSe)50.
