Иванов О.Н. Разработка технологии получения наноразмерных порошков и компактированных изделий на их основе

О.Н. Иванов, В.В. Сирота, Р.А. Любушкин, Д.А. Колесников
Белгородский государственный университет, Центр коллективного пользования научным оборудованием «Диагностика структуры и свойств наноматериалов»

В рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» Белгородский государственный университет за 2009 год выполняет государственный контракты № 02.552.11.7066 «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области разработки технологических основ получения и методов комплексной диагностики керамических и композиционных наноматериалов конструкционного и функционального применений с оптимальным и воспроизводимым комплексом характеристик «состав-структура-свойства» в центре коллективного пользования научным оборудованием «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» Белгородского государственного университета» и № 02.518.11.7122 «Проведение комплексных исследований состава, структуры и свойств гетерогенных твердотельных материалов с использованием уникального комплекса научного оборудования, реализующего методы растровой ионно-электронной микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии, высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии, ртутной порозиметрии, трибологических и адгезионных испытаний». Научно-исследовательские работы, проводимые по этим госконтрактам, соответствуют приоритетному направлению «Индустрия наносистем и материалов».

При выполнении настоящих государственный контрактов в 2009 году основной акцент был сделан на разработку технологии получения наноразмерных порошков оксидов металлов (Аl₂O₃ и ZrO₂) и полупроводникового соединения BiTe. В качестве основных методов получения были использованы сольвотермальный метод и золь-гель метод. Эти методы позволяют получать наноразмерные порошки с воспроизводимыми химическим составом и размерами частиц. Установлено, что средний размер получаемых частиц меняется от 5 до 10 нм (пример -рис. 1).

Наноразмерные порошки Аl₂O₃ и ZrO₂ предназначены для получения высокопрочных керамических материалов. Наноразмерный порошок Bi2Te3 может быть использован при создании высокоэффективных термоэлектрических материалов.

Для компактирования массивных изделий из синтезированных наноразмерных порошков был использован метод холодного изостатического прессования с использованием пресса EPSI CIP 400 с максимальным давлением 400 МПа (пример - рис. 2 и 3).

Компактированные изделия отжигали в различных газовых средах в зависимости от свойств получаемых материалов (воздух, аргон, вакуум).

К списку тезисов конференции