Разработка технологии синтеза нанопорошка для производства оксидной и халькогенидной оптической керамики

Будет разработан оксидный и халькогенидный порошковый материал узкого гранулометрического состава сферичной формы, с размером фракции в диапазоне от 10 до 200 нм. В отличие от аналогов данный метод позволяет синтезировать нанопорошки сферичной формы с возможностью регулировки гранулометрического состава частиц, а именно дисперсии основной фракции в указанном интервале значений, что будет достигаться путем изменения давления в рабочей камере в диапазоне 0,1-5 МПа. Данный продукт будет синтезироваться путем воздействия фемтосекундного лазерного излучения. Длина волны – 1030, 517, 257 нм. Использование разных длин волн позволит повысить эффективность диспергирования различных материалов, путем облучения с длиной волны соответствующей наибольшему поглощению обрабатываемого материала, длительность импульса 280 фс, энергия в импульсе 150 мкДж. Использование фемтосекундного лазерного излучения позволяет обеспечить высокую локальность воздействия, не допуская коагуляции продуктов абляции между собой, что в свою очередь будет обеспечивать узкий гранулометрический состав и сферическую форму частиц, без сателлитов на поверхности. Гранулы порошка будут высоко сферичными и обладать высокой чистотой (99,9%), что превосходит аналогичный метод восстановления, при котором присутствуют примеси в виде окислов более 1%. В качестве наиболее близких аналогов можно выделить два метода. Первый метод - метод химического осаждения. Недостаток – большое количество стадий, необходимость фракционирования до момента получения нужного состава фракций, экономическая невыгодность продажи порошкового материала в малых объемах от 1 грамма. Второй метод – синтез порошкового материала СО2 лазером. Недостаток – нарушение стехиометрии частиц, необходимость фракционирования. Разрабатываемый продукт в виде порошкового материала может быть продан в такие компании, как IPG Photonics, Avesta Project, НТО «ИРЭ-Полюс» и ООО «ЛидарТех», а также всем компаниям, которые относятся к сфере новых материалов и химических технологий. Стоимость продукта будет составлять от 5 до 7 тысяч рублей за 1 грамм в зависимости от состава материала и требуемого гранулометрического состава. Средняя стоимость аналогов - от 10 - 30 тысяч рублей. При использовании всех аналогичных методов, порошковые материалы не продаются в малых объемах (например, 1 грамм), так как это экономически не выгодно, в отличие от предложенного метода, где порошковый материал можно будет приобрести от 1 грамма, что выгодно отличает метод при необходимости проведения поисковых исследований с целью установления оптимального фазового и химического состава, создаваемого из нанопорошка будущего функционального элемента отвечающего необходимым требованиям.