ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
40
вывался при добавлении HNO
3
в качестве катализатора, после чего
добавляли раствор Y(NO
3
)
3
.
Полученный прозрачный золь сушили
несколько дней при 40 °С для получения геля. Отжиг при 850 °С
привел к кристаллизации YAG без посторонних фаз, размер частиц
составлял 20…30 нм.
Наночастицы YAG могут быть синтезированы и другими мето-
дами, такими как газофазные реакции на горячей стенке [42, 43];
окислительным обжигом гомогенной смеси органических солей [44],
методом лазерной абляции.
Синтез керамики.
Несмотря на затрудненность твердофазного
синтеза граната, такая технология позволила в 1995 г. впервые полу-
чить лазерную генерацию на YAG:Nd-керамике [1]. Синтез YAG
проводили при 1 100 °С с добавлением тетраэтоксисилана (ТЭОС).
Керамику синтезировали в вакууме при 1 700…1 850 °С. Кристалли-
зация YAG начиналась при 850 °С; промежуточная фаза YAP пре-
вращалась в гранат при 1 050 °С. Аналогичную методику использо-
вали несколько исследовательских групп [45—48].
Технология фирмы Konoshima Chemical Company включает про-
цессы шликерного литья с последующим спеканием компакта в ва-
кууме [2]. Такая методика не позволяет получать заготовки толщиной
более 1 см. Этот недостаток можно преодолеть при использовании
шликерного литья под давлением [4].
Для интенсификации процесса применяется горячее прессование.
Процесс можно интенсифицировать различными способами, в том
числе за счет использования импульсного постоянного тока (метод
искрового плазменного спекания) [49]. Наилучшие результаты дает
изостатическое прессование [5].
Попытки изготовления керамики прессованием аморфного пре-
курсора, без перевода его в кристаллическую форму [50] не позволи-
ли получить продукт «лазерного качества». Изготовление просвечи-
вающей керамики с нанометровым размером зерен требует специ-
альной методики компактирования порошков [17].
В работе [49] исследовано разложение керамики YAG при высо-
ком давлении. Нанокристаллы YAG превращаются в YAlO
3
,
причем
давление превращения намного ниже, чем для монокристаллов.
Таким образом, низкотемпературный синтез порошков алюмоит-
триевого граната может быть осуществлен различными способами.
Характерной особенностью является то, что прекурсор граната в са-
мых разных процессах синтеза образуется в рентгеноаморфном со-
стоянии. Как правило, образование граната является многоступенча-
тым процессом и сопровождается образованием промежуточных фаз,
в том числе метастабильного YAH. Нанопорошки YAG, в том числе
легированные РЗЭ, являются коммерческими продуктами и доступны
на рынке.