Анализ процесса лазерного синтеза кварцевых нанопорошков

Металлургия и материаловедение

2022. Т. 29. № 2. С. 228-236.

DOI: 10.34759/vst-2022-2-228-236

Авторы

Вятлев П. А.1*, Сысоев В. К.1**, Юдин А. Д.1, 2***

1. Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: vyatlev@laspace.ru
**e-mail: sysoev@laspace.ru
***e-mail: yudin@lasapace.ru

Аннотация

Рассмотрены особенности процесса получения нанопорошков диоксида кремния из кварцевых стержней под воздействием излучения CO2-лазера. Показано, что получаемые порошки аморфны, сферической формы с размерами порядка 80 нм. Особенностью процесса синтеза данных продуктов является образование в камере синтеза агломератов и закиси азота. Приведён анализ области применения данных порошков.

Ключевые слова:

кварцевые нанопорошки, лазерное излучение, закись азота

Библиографический список

  1. Kushwaha A.K., John M., Misra M., Menezes P.L. Nanocrystalline Materials: Synthesis, Characterization, Properties, and Applications // Crystals. Vol. 11, p. 1317. DOI: 10.3390/cryst11111317
  2. Обзор рынка диоксида кремния (белая сажа и аэросил) в России и СНГ. — 7 изд. — М.: Инфомайн, 2021. — 112 с.
  3. Rahman I., Padavettan V. Synthesis of silica nanoparticles by sol-gel: size-dependent properties, surface modification, and application in silica-polymer nanocomposites — a review // Journal of Nanomaterials. 2012. Vol. 2012, p.15. DOI: 10.1155/2012/132424
  4. Брошюра компании Evonik, https://products.evonik.com/assets/46/56/244656.pdf
  5. AEROSIL fumed silica — Product overview, https://products.evonik.com/assets/46/24/244624.pdf
  6. Экокремний, https://ekokremniy.ru/
  7. Бардаханов С.П., Корчагин А.И., Куксанов Н.К. и др. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов при атмосферном давлении // Доклады Академии наук. 2006. Т. 409. № 3. С. 320-323.
  8. Соковкин С.Ю., Ильвес В.Г. Применение импульсного пучка для получения нанопорошков оксидных металлов. — Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2012. — 319 с.
  9. Леко В.К., Мазурин О.В. Свойства кварцевого стекла. — Л.: Наука, 1985. — 165 с.
  10. Мачулка Г.А. Лазерная обработка стекла. — М.: Советское Радио, 1979. — 136 с.
  11. Сысоев В.К., Масычев В.И., Папченко Б.П. и др. Высокоинтенсивное испарение кварцевого стекла с использованием инфракрасного лазерного излучения // Неорганические материалы. 2003. Т. 39. № 5. С. 634-640.
  12. Дианов Е.М., Лаврищев С.В., Марченко В.М. и др. Синтез нанокомпозита SiO2: методом лазерной дистилляции // Квантовая электроника. Т. 23. № 12. С. 1105–1110.
  13. Сысоев В.К., Русанов С.Я. Обработка кварцевого стекла излучением CO2-лазера. — Дюссельдорф: LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co, 2012. — 192 c.
  14. Аскарьян Г.А., Батанов Г.М., Грицинин С.И. и др. Плазмохимические процессы, сопровождающие разряд в воздухе, возбуждаемый СВЧ волновым пучком // Журнал технической физики. 1990. Т. 60. № 11. С. 77-84.
  15. Антонов А.С., Ишанин Г.Г. Оптико-электронный газоанализатор для контроля диоксида азота // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2014. Т. 57. № 1. С. 61-64.
  16. Газоанализаторы азота, https://www.moslabo.ru/
  17. Айлер Р.К. Химия кремнезема: растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, биохимия: В 2 ч. / Пер. с англ. Л.Т. Журавлева, под ред. В.П. Прянишникова. — М.: Мир, 1982. — (416 + 712) с.
  18. Patel K.K., Purohit R. Dispersion of SiO2 Nano Particles on Epoxy Based Polymer Nano Composites and its Characterization // Oriental Journal of Chemistry. Vol. 34. No. 6. DOI: 10.13005/ojc/340641
  19. Fukubayashi Y., Yoga S. Porous Polyimide-Silica Composite: A New Thermal Resistant Flexible Material // Materials Research Society Online Proceedings Library. 2014, p. 1645. DOI: 10.1557/opl.2014.278
  20. Ponyrko S., Kovářová J., Kobera L., Matějka L. High-T-g, heat resistant epoxy—silica hybrids with a low content of silica generated by nonaqueous sol—gel process // Journal of Applied Polymer Science. 2014. Vol. 131. No. 20: 40899. DOI: 1002/app.40899
  21. Покровский А.М., Чермошенцева А.С. Экспериментальное исследование влияния нанодобавок на свойства композиционных материалов с межслойными дефектами // Вестник Московского авиационного института. Т. 24. № 3. С. 212-221.
  22. Бычков А.Н., Фетисов Г.П., Кыдралиева К.А., Соколов Е.А., Джардималиева Г.И. Нанокомпозиционные материалы на основе металлосодержащих наночастиц и термопластичных полимерных матриц: получение и свойства // Вестник Московского авиационного института. Т. 24. № 2. С. 209-222.
  23. Багров А.В., Сысоев А.К., Сысоев В.К., Юдин А.Д. Моделирование спекания имитаторов лунного грунта солнечным излучением // Письма о материалах. 2017. Т. 7. № 2 (26). С. 130-132.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2023