Синтез в режиме фильтрационного горения однофазных твердых растворов оксинитрида алюминия высокой чистоты с регулируемой структурой и зернистостью и создание перспективной оптически прозрачной керамики

Объектом исследования является твердый раствор в системе AlN–Al2O3, а именно – оксинитрид алюминия. Данный материал представляет большой интерес, благодаря сочетанию высоких оптических и механических свойств. Это перспективная замена монокристаллам сапфира и закаленным стеклам во многих областях науки и техники. Цель работы – изучение фильтрационного горения смесей на основе Al+Al2O3 в атмосфере газообразного азота в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), анализ влияния параметров процесса горения на механизм фазо- и структурообразования оксинитрида алюминия кубической модификации, синтез порошков с узким и бимодальным фракционным составом, исследование влияния структуры, микроструктуры и зернистости порошков и режимов спекания на оптические и механические характеристики, получение беспористой поликристаллической керамики. В процессе работы проводились экспериментальные исследования закономерности влияния начальной температуры и состава реакционных смесей на температуру и скорость горения, выявление стадийности протекания химических реакций в волне горения. Экспериментально показана возможность получения мелкодисперсных порошков оксинитрида алюминия и дальнейшая возможность их спекания с целью получения оптически прозрачной керамики. В результате исследования впервые была показана связь между содержанием азота и параметром решетки получаемого материала. Получены оптически прозрачные керамические материалы со светопропусканием более 50%.