Дуліна Н. А. Поліфункціональні матеріали на основі нанопорошків оксидів рідкісноземельних елементів R2O3 (R=Lu, Y)

Дисертацію присвячено розробці технології отримання нових слабоагломерованих монодисперсних порошків двох типів: (1) з ізометричних монокристалічних наночастинок Lu2O3, (Lu0,95Eu0,05)2O3, (2) з мезопористих сфер Y2O3, (Y1-хRx)2O3 (R-La, Eu, Nd) для композитних та керамічних матеріалів на їх основі. Нанопорошки оксидів рідкісноземельних металів (ОРЗМ) отримували методом осадження з розчинів, що включає синтез попередника (прекурсору) із подальшою низькотемпературною кристалізацію (Т=600-1100 С). З використанням комплексу методів термічного аналізу, рентгенівської дифракції, ІЧ-спектроскопії, електронної мікроскопії досліджено вплив фазового та хімічного складу попередника на структурно-морфологічні властивості нанопорошків ОРЗМ. Розроблено технологію отримання композитів "матриця Y2O3/наповнювач ZnO" діаметром 70-400 нм та дісперсією 15% з матричним розподілом наповнювача. Методами електронної мікроскопії, рентгенівської дифракції та оптичної спектроскопії встановлено, що інтервал термічної стабільності фази ZnO в порах сфер Y2O3 становить 600-700 С та відповідає високому ступеню стехіометрії аніонної підґратки оксиду цинку в умовах надлишку кисню. Методом вакуумного спікання отримана оптична кераміка (Lu0,95Eu0,05)2O3 з відносною щільністю 99±1%, середнім розміром зерна близько 51 мкм і коефіцієнтом лінійного оптичного пропускання 50% в області довжин хвиль 500-1100 нм. Встановлено, що іони Eu3+ виступають у ролі твердотільної спікаючої домішки при синтезі кераміки Lu2O3, прискорюючи її ущільнення за рахунок збільшення дифузійної рухливості катіонів.