— 本期概况 —

铝氧化物和二氧化硅空心粒子的光学性质和辐射稳定性

Оптические свойства и радиационная стойкость полых частиц оксида алюминия и диоксида кремния

☑成果属性：发明专利

☑技术领域：航空航天，新材料

☑成熟度：研发

☑拟交易价格：面议

☑技术合作方式：合作开发

聚苯乙烯球被用作模板，使用了聚苯乙烯球合成空心颗粒。空气中的Al2O3颗粒被沉淀到聚苯乙烯球体表面，其平均尺寸为1微米的氧化铝氧化物和乙酸溶液中。随后在60°C下加热直到溶液完全干燥，并在真空中在300、900和1300°C下逐步热处理2小时。类似的方法被用来生产二氧化硅的空心球。在模板表面施加四乙基短硅酸盐。它在聚苯乙烯周围形成一层二氧化碳，C2H5与外部环境结合。然后我们用氨溶解聚苯乙烯模板并退火。由此产生的各种尺寸的空心球进行了光学性能和辐射抵抗与微型和纳米尺度大小的散装颗粒相比进行了研究。粉末压缩时，在200-2500纳米范围内的质子和电子辐照前后，为记录扩散反射谱段制作样品。样品的辐照是由质子和电子进行的，能量为100千电子伏，通量为5×1015厘米-2，初始真空为5×10-5帕，以及30千电子伏特，通量为0.5,1,2,3,5,7×1016厘米-2。研究结果表明，与体积微米和纳米粒子相比，α微粒子和电子对质子和电子的辐射稳定性较高，由于与间隙氧和缺氧有关的吸收中心浓度较低。

研究结果表明，由于与间隙氧和氧空位相关的吸收中心浓度较低，空心的Al2O3微粒对质子和电子的辐射抵抗能力相对于本体微粒和纳米粒子更高。研究结果表明，与体积微米和纳米粒子相比，α微粒子和电子对质子和电子的辐射稳定性较高，由于与间隙氧和缺氧有关的吸收中心浓度较低。

与体积微米和纳米粒子相比，空间微米和亚宏观粒子对质子和电子的辐射稳定性较高，由于表面上的Е’δ, Е’β, E’γ中心浓度较低，以及与电桥氧和过氧化硅组无关的缺陷。

Синтез полых частиц осуществлялся с использование шаблонного метода, в качестве шаблонов использовались полистирольные шарики (ПС). Полые частицы Al2O3 были получены осаждением на поверхность полистирольных шариков со средним размером 1 мкм наночастиц оксида алюминия в растворе хитозан и уксусной кислоты. С последующей прогревом при 60 ºС до полного высыхания раствора, и ступенчатой термообработкой при температуре 300, 900 и 1300 ºС в течении 2 часов для каждого режима в вакууме. Аналогичный метод использовался для получения полых сфер диоксида кремния. На поверхность шаблонов наносили тетраэтилортосиликат (TEOS (C2H5O)4Si). Он вокруг полистирола образует слой виде диоксида, а С2Н5 связывается с внешней средой. Затем полистирольный шаблон растворяем аммиаком и производится отжиг. Полученные полые сферы различных размеров исследовали на оптические свойства и радиационную стойкость в сравнении с объемными частицами микро- и наноразмера.

При сжатии порошков готовили образцы для записи спектров диффузного отражения (ρλ) до и после облучения протонами и электронами в области 200-2500 нм. Облучение образцов проводили протонами и электронами с энергией 100 кэВ, флюенсом 5×1015 см-2, начальный вакуум составлял 5 × 10-5 Па, а также 30 кэВ облучение электронами с флюенсом 0.5, 1, 2, 3, 5, 7×1016 см-2.

Результаты исследования показали что, радиационная стойкость к воздействию протонов и электронов у полых микрочастиц Al2O3 выше по сравнению с объемными микро- и наночастицами, что обусловлено меньшей концентрации центров поглощения, связанных с междоузельным кислородом и вакансии по кислороду. Радиационная стойкость к воздействию протонов и электронов у полых микро- и субмакрочастиц SiO2 выше по сравнению с объемными микро- и наночастицами, что обусловлено меньшей концентрации поверхностных Е’δ, Е’β, E’γ – центров, и дефектов, связанных с не мостиковым кислородом и пероксидными группами кремния.

◆项目来源◆

俄罗斯联邦科学与高等教育部

如有意想共同合作实施，

可联系我们，

我们将准备提供更详细的资料。