Zainteresowanie proszkami ceramicznymi o rozmiarach cząstek od kilku do 100 nm, mimo początkowego dość sceptycznego podejścia wielu grup badawczych, cieszy się niemalejącym zainteresowaniem od kilku dekad. Wynika ono z faktu, że nanocząstki często wykazują odmienne właściwości fizyczne i chemiczne od cząstek o rozmiarach mikrometrycznych.
Nanoproszki ceramiczne mogą potencjalnie znaleźć zastosowanie w przemyśle optoelektronicznym, chemicznym, mechanicznym, a także w technologiach związanych z katalizą czy w medycynie jako nośnik zaadsorbowanych leków. Jednym z materiałów, który szczególnie zasługuje na uwagę ze względu na szerokie spektrum zastosowań, przede wszystkim w dziedzinie optoelektroniki, jest granat itrowo-glinowy (Y3Al5O12; YAG). Struktura krystaliczna YAG-u pozwala na wprowadzenie jonów ziem rzadkich optycznie aktywnych (Nd3+, Yb3+, Er3+ itd.), które mogą lokować się w sieci krystalicznej w węzłach Y3+.
| PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA | ||
| dr inż. Magdalena Gizowska |
||
 Adiunkt w Zakładzie Nanotechnologii ICiMB. Absolwentka Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej. Obecnie zajmuje się projektowaniem ceramiki przezroczystej, ceramiki nietlenkowej i nanoceramiki. |
||
| STRESZCZENIE: |
|
W pracy przedstawiono wyniki otrzymywania ceramicznego proszku granatu itrowo-glinowego (YAG) metodą spaleniową. W metodzie spaleniowej wykorzystuje się wysokoenergetyczną reakcję pomiędzy azotanami metali, a substancją redukującą. W przedstawionych badaniach jako substancje redukujące zastosowano glicynę i mocznik. Na podstawie danych termodynamicznych oszacowano, że temperatura płomienia powstającego podczas reakcji egzotermicznej będzie wynosić powyżej 1000°C, co powinno zapewnić dobre wykrystalizowanie ziaren YAG. Wykonano syntezy spaleniowe z użyciem mocznika i glicyny dodawanych w ilościach stechiometrycznych i zanalizowano produkty reakcji. Otrzymany przy obecności glicyny amorficzny półprodukt dopiero po wygrzaniu w temperaturze 1000°C przechodzi w fazę YAG. Tak otrzymany proszek ceramiczny ma postać aglomeratów cząstek o średnicy ok. 50 nm. Natomiast korzystając z mocznika otrzymano proszek, którego główną fazą jest YAG. Tak otrzymany proszek ceramiczny charakteryzuje się cząstkami o średnicy ok. 100 nm występującymiw postaci aglomeratów o porowatości wewnętrznej. |
| SUMMARY Fabrication and properties of Y3Al5O12 nanopowders obtained by microwave induced solution combustion synthesis |
| The paper presents results of combustion method utilization for yttrium aluminum garnet (YAG) ceramic powder fabrication. The combustion method is based on the high energy reaction between the metal nitrates and reducing agent. In this study, glycine and urea were used as the reducing substances. On the basis of the thermodynamic data, the temperature of the flame generated during the exothermic reaction was estimated, at above 1000°C. In this conditions YAG grains should crystallize. Combustion synthesis was performed using urea and glycine in stoichiometric quantities. After synthesis the reaction products were analyzed. Reaction with glycine lead to an amorphous product which was transformed to YAG phase after annealing at temperature of 1000°C. The obtained ceramic powder occurs in the form of agglomerates of particles having a diameter approx. 50 nm. In contrast, use of urea gives a powder which main phase is the YAG. The obtained ceramic powder is characterized by particles having a diameter of approx. 100 nm present in the form of agglomerates with internal porosity. |
| Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne |
Newsletter