Рис. 1. Прозрачный об-
разец композита опал–
диоксид циркония–угле-
род. Толщина пластинки
0,7
мм
циркония в интервале, соответствующем
1,5–10 % (
мас.) оксида циркония в системе
SiO
2
–
ZrO
2
.
.
После пропитки матрицу обраба-
тывали в гидрооксиде аммония в течение су-
ток. В результате в порах опаловой матрицы
высаживали гидроксид циркония Zr(OH)
4
.
Во
время сушки и отжига матриц при температу-
ре около 500
о
С гидроксид циркония разлага-
ется до получения оксида циркония. Для вве-
дения углерода в опал использованы водные
растворы органических соединений, которы-
ми пропитывали исходную матрицу. В даль-
нейшем образец высушивали в условиях, близких к давлению насы-
щенного пара растворителя. Затем органические соединения подвер-
гали разложению внутри опаловой матрицы до углерода в ходе отжига
в атмосфере аргона при температуре 600. . . 650
◦
С.
Заключительный этап создания композитов опал–ZrO
2
–
С — спека-
ние при температуре 1200
◦
С в течение 30 ч на воздухе матриц диокси-
да кремния с осажденными в порах между частицами SiO
2
диоксидом
циркония и углеродом. Отдельные образцы были обработаны в ваку-
уме при температуре 1500
◦
С в течение 2 ч. В результате получен про-
зрачный стеклообразный материал с периодически распределенными
внутри него кластерами ZrO
2
–
углерода (см. рис. 1).
С помощью электронного микроскопа получены изображения по-
верхностей исходной опаловой матрицы и образца, заполненного кван-
товыми точками ZrO
2
–
С (рис. 2). При изучении микроструктуры дан-
ного композита использован сканирующий электронный микроскоп
Рис. 2. Поверхности опаловых матриц:
грань (111) исходного фотонного кристалла (
а
)
и нанокомпозита опал–ZrO
2
–
С (
б
).
На вставке приведена схема образования структуры для грани (111) опала
116
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012