Патенты автора Лукин Евгений Степанович (RU)
Неорганический поликристаллический сцинтиллятор на основе Sc, Er:ИАГ и способ его получения // 2717158
Настоящее изобретение относится к области прозрачных керамических материалов со структурой иттрий-алюминиевого граната, легированного ионами эрбия и скандия кубической структуры Er:ИАГ(Sc), обладающих свойствами для использования в качестве люминесцентных сцинтилляционных материалов, предназначенных для сканирующих систем медицинской высокоскоростной компьютерной томографии, рентгеновских установок и установок гамма-излучения. Готовят исходный раствор хлоридов иттрия, алюминия, эрбия и скандия, упаривают до концентрированного состояния, распыляют в раствор осадителя -основного раствора водного аммиака с получением осадка – прекурсора. Отфильтрованный осадок, имеющий однородную композицию кубического твердого раствора, сушат и прокаливают при температуре в диапазоне от 800 до 1000°С, прессуют изостатическим прессованием в компакт заданной формы с плотностью 55% от теоретической плотности. Далее полученный компакт спекают в вакууме при температуре 1700-1750°С, степень вакуума 10-5 Па. Технический результат изобретения – получение прозрачной керамики со светопропусканием до 85% и улучшенными сцинтилляционными параметрами: область высвечивания 540-700 нм, световой выход 56-74% относительно CsI:Tl, длительность импульса 53-44 нс. 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области получения наноструктурированных порошков твердых растворов на основе иттрий-алюминиевого граната, легированных редкоземельными элементами для производства керамики, используемой в качестве активной среды твердотельного лазера, термостойкого высокотемпературного электроизоляционного материала, окон или линз в оптических приборах, оптических элементах в ИК области спектра. Способ получения наноструктурированных порошков твердых растворов на основе иттрий - алюминиевого граната с редкоземельными элементами включает приготовление маточного раствора, упаривание до концентрированного состояния, совместное обратное соосаждение через распыление маточного раствора с последующим фильтрованием осажденного порошка прекурссора, декантирование, сушку, и термообработку при 1000°С, при этом маточный раствор азотнокислых солей иттрия, алюминия и азотнокислые соли редкоземельных элементов Er, Tm, Но или их композиций Er-Tm; Er-Но; Er-Tm-Но в пределах 1,0-50,0 ат.% растворяют в дистиллированной воде при нагревании и упаривают до концентрации 0,88÷0,92 моль/л, распыляют в 25% раствор гидроксида аммония, охлажденный до температуры 0°С-2°С сжатым воздухом через капилляр с обеспечением дробления струи насыщенного маточного раствора до туманообразного состояния с получением порошка прекурсора Y3-XMeXAl5O8(ОН)4, где Ме=Er, Tm, Но, х=1,5; 0,05; 0,01, соответственно, пульпу декантируют в дистиллированной воде с добавлением 0,05 мас.% поливинилпирролидона от количества раствора гидроксила аммония с обеспечением образования прослоек, препятствующих гидратации и объединению частиц в плотные агломераты, фильтруют, порошки высушивают горячим воздухом при 60°С-100°С на распылительной сушилке и подвергают механоактивации на мельнице вибрационного или планетарного типа в фторопластовых барабанах циркониевыми шарами диаметром 1,0 мм в течениe 120 минут в среде этанола при соотношении порошка прекурсора к суммарному количеству циркониевых шаров и этанола, равном 1:6,5; этанол удаляют путем сушки суспензии с получением гранул на распылительной сушилке. Способ позволяет одностадийно получать наноструктурированные порошки с высоким гомогенным распределением редкоземельных элементов в объеме кристаллитов порошка, размером частиц 40,0-65,0 нм, дисперсностью по величине удельной поверхности более 120 м2/г, в результате чего керамика при изготовлении из этих порошков получается с высоким светопропусканием и оптической однородностью. 3 ил., 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения высоколегированного ионами эрбия прозрачного керамического материала со структурой иттрий-алюминиевого граната (Еr:ИАГ) для использования в качестве лазерного материала в медицине и оптической связи. Способ включает измельчение полученного методом обратного гетерофазного соосаждения керамического порошка вместе со спекающей добавкой, с последующей сушкой, грануляцией, формованием, вакуумным спеканием, отжигом, шлифовкой и полировкой, при этом в качестве исходных компонентов используют порошки оксидов заданного состава ErnY(3-n)Al5O12, где n - количество легирующего иона и n=0,3-1,8, получаемые методом обратного гетерофазного соосаждения через распыление; к исходному керамическому порошку добавляют спекающую добавку тетраэтилортосиликат (ТЭОС) в количестве 0,8 мас. % от количества керамического порошка и измельчают на мельнице планетарного типа со скоростью 100-300 об/мин в барабанах из высокочистого диоксида циркония или в тефлоновых барабанах шарами из высокочистого диоксида циркония в течение 20-60 минут в среде деионизированной воды при соотношении: керамический порошок и ТЭОС к суммарному количеству мелющих тел и деионизированной воды, равном 1:6,5; деионизированную воду удаляют путем сушки суспензии с получением гранул-порошка на распылительной сушилке при температуре 100-120°С; после грануляции порошки формуют методом одноосного полусухого прессования при давлении 50-100 МПа, с выдержкой 0-5 минут с последующей холодной изостатической допрессовкой при давлении 150-300 МПа и времени выдержки 1-10 минут; после изостатического прессования проводят вакуумное спекание при 1750-1800°С, время выдержки составляет 5-30 часов, степень вакуума 10-4-10-6 Па, или до стадии вакуумного спекания прессованные образцы термообрабатывают при температуре 600-800°С, время выдержки 4-8 часов; образцы Er:ИАГ-керамики после вакуумного спекания отжигают при температуре 1300-1500°С, время выдержки 5 часов. Изобретение использует простую технологию, которая практически осуществима не только для ионов Еr3+, но и для активации различными редкоземельными ионами - Yb3+, Но3+, Dy3+, Eu3+, Tm3+. Полученный керамический материал Еr:ИАГ обладает высоким коэффициентом светопропускания более 86%, высокими термомеханическими свойствами и сильной интенсивностью полосы флуоресценции при 1,5 мкм. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 пр.
Алюмооксидная композиция и способ получения керамического материала для производства подложек // 2632078
Изобретение относится к алюмооксидной композиции и способу получения керамического материала для производства подложек для интегральных микросхем СВЧ-диапазона, причем указанная композиция содержит частицы альфа-оксида алюминия в узком диапазоне 0,7-3 мкм со средним размером частиц 1,54 мкм, что позволяет достичь равнокристаллической структуры с высокой плотностью, достаточной прочностью и необходимыми электроизоляционными свойствами, предъявленными к керамическим материалам для подложек интегральных микросхем СВЧ-диапазона. На 100 вес.ч. альфа-оксида алюминия вводят 0,2-0,3 вес.ч. MgO, 43-45 вес.ч. растворителя: смеси нефраса с ацетоном или растворитель марки EXX SOLDSP с ацетоном, 3,5-5,5 вес.ч. бутадиен-нитрильного карбоксилатного каучука и 0,9-1,2 вес.ч. дибутилфталата. Из полученного шликера формируют керамическую плёнку заданной толщины, подсушивают, создают пакет слоёв, уплотняют в вальцах. Из полученного пакета слоёв вырубают заготовки заданного размера, удаляют связующее, обжигают до спекания в условиях вакуума при конечной температуре 1850°С. Обожжённые изделия обрабатывают до высокой степени чистоты поверхности. Использование раствора карбоксилатного каучука в качестве временного технологического связующего обеспечивает точность повторения получаемых характеристик, исключающих появление анизотропии и коробления подложек. Изобретение позволяет расширить диапазон использования порошков глиноземов с содержанием альфа-Аl2О3 от 99,7 мас.% и выше, что значительно влияет на снижение затрат получаемого керамического материала. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области химической технологии керамических высокопористых ячеистых материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении удельной поверхности активного слоя. Полиуретановую матрицу ячеистой структуры пропитывают керамическим шликером, состоящим из инертного наполнителя - электроплавленного корунда, дисперсного порошка оксида алюминия или высокоглиноземистого фарфора и раствора поливинилового спирта. Проводят сушку, обжиг и наносят водную суспензию, содержащую 40-50 мас.% твердой фазы следующего состава: цеолит NaX - 70-80 мас.%, каолин - 30-20 мас.%. После нанесения каждого слоя активной композиции проводят сушку материала при температуре 80÷90°С в течение 2÷8 ч, а после нанесения последнего слоя - термообработку при температуре 550÷650°С в течение не менее 3 ч.
Изобретение относится к составу шихты для высокопористого керамического материала с сетчато-ячеистой структурой для носителей катализаторов, состоящему из инертного наполнителя - электроплавленного корунда и дисперсной фазы с упрочняющей добавкой. При этом для повышения прочности материала в качестве дисперсной фазы используют высокоглиноземистую фарфоровую массу, в качестве упрочняющей добавки - композицию из MgO+SiC, обеспечивающую образование фазы эвтектического состава в системе MgO-SiO2 при обжиге в интервале температур 1250-1300°С со следующим соотношением компонентов: электроплавленный корунд - 5-20 мас.%, высокоглиноземистая фарфоровая масса - 76,5-90 мас.%, упрочняющая добавка MgO+SiC - 3,5-5 мас.%. Использование указанного состава позволяет изготавливать высокопористые прочные керамические материалы с сетчато-ячеистой структурой с повышенной механической прочностью на сжатие при сохранении общей объемной открытой пористости. 3 пр.
Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению композиционного материала для высокотемпературного применения на основе тугоплавких бескислородных и оксидных соединений. Техническим результатом изобретения является повышение окислительной и термической стойкости. Композиционный керамический материал для высокотемпературного применения в окислительных средах содержит оксид алюминия, оксид магния и карбид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al2O3 - 20-50; MgO - 5-10; SiC - остальное. Причем оксид алюминия и оксид магния имеют дисперсность 120-400 нм, а карбид кремния - 0,1-5 мкм. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 пр., 1 табл.
Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению материала для высокотемпературного применения на основе тугоплавких бескислородных и оксидных соединений, характеризующегося высокой прочностью, термической и окислительной стойкостью, стойкостью к термоудару при градиенте температуры до 2000 К в условиях воздействия высокоскоростного окислительного потока. Технический результат заключается в возможности использования указанного керамического материала при температуре Т=1800°С при комплексном воздействии механических и тепловых нагрузок в условиях окислительных сред. Это достигается тем, что композиционный керамический материал для высокотемпературного применения в окислительных средах получают из шихты, содержащей SiC, Y2O3, Al2O3 и/или Al2O3·MgO, при следующем соотношении компонентов, (% мас.): SiC 76-80, Y2O3 4-5, Al2O3 и/или Al2O3·MgO - остальное. Получаемый керамический материал имеет следующие характеристики: плотность 99% от теоретической, прочность при изгибе 400±25 МПа, прочность при сжатии 1200±40 МПа, твердость по Виккерсу 25-27 ГПа, K1c - 8,5-10,0 МПа·м1/2, окислительная стойкость ≤0,015 мг/см2сек, рабочая температура 1800°С. 5 пр., 1 табл.
Изобретение относится к химической технологии высокопористых керамических изделий с ячеистой структурой, которые могут использоваться в качестве носителей катализаторов жидкофазных процессов, фильтров, насадки для массо- и теплообменных процессов, высокотемпературных теплоизоляционных материалов и т.д
Изобретение относится к области получения керамики
Изобретение относится к области строительства и металлургии
Изобретение относится к области материалов для костных имплантантов и может быть использовано для изготовления биокерамики для лечения костных дефектов
Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению композиционного керамического материала на основе тугоплавких бескислородных и оксидных соединений для применения в условиях, которые требуют высокой прочности, твердости и окислительной стойкости: для изготовления режущего инструмента, чехлов термопар для контроля температуры расплавов металлов, сопловых насадок для пескоструйных аппаратов, в нефте- и газодобывающей промышленности
Изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов с сетчато-ячеистой структурой, которые могут использоваться в качестве стационарных носителей блочных катализаторов, фильтров
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении высокоплотных корундовых огнеупоров специального назначения для ответственных узлов футеровки тепловых агрегатов, работающей в условиях переменной окислительно-восстановительной или восстановительной газовой среды
Изобретение относится к технологии получения продуктов из природных смол, в частности к гидрированию канифоли
