Цель работы - разработка режимов и оптимизация условий формирования керамических композитов на основе матрицы оксида цинка, полученных методами соосаждения и термохимичекого синтеза и исследование их структурных и физико-механических характеристик для применения в качестве функциональных материалов для электроники, электротехники и энергетики, в частности-термоэлектрических устройств, микрокулеров.
Задачи:
- оптимизировать технологические условия получения наноструктурированных порошков сложного состава: ZnO-TiO2-SiO2, легированных алюминием, галлием, никелем, этапы и режимы формирования плотных и ультрапористых композиционных керамических образцов в процессе спекания и дополнительного обжига;
- экспериментально исследовать фазовый состав, структурные свойства (тип кристаллической структуры, химический состав, распределение примесей, размеры кристаллитов, параметры пористости) в зависимости от условий синтеза композиционных материалов на основе оксида цинка и сложных многокомпонентных систем типа ZnO-TiO2-SiO2, легированного активными примесями;
- передать полученные образцы в лабораторию кафедры энергофизики БГУ и провести совместные исследования электрофизических, термоэлектрических и энергетических характеристик;
- разработать рекомендации по проектированию и изготовлению новых типов композитов на основе матриц ZnO и оксидных керамических материалов ZnO-TiO2-SiO2, легированных активными примесями для электроники, электротехники и энергетики.
Поиск новых композиционных материалов на основе широкозонных оксидных систем для различных областей радиотехнической, электронной и оптоэлектронной промышленности, исследование их структуры и свойств, а также наукоемких и экономичных технологий их производства. В связи с этим новые методы синтеза и изучение свойств полученных композиционных материалов-широкозонных оксидных систем, а также исследование их структурных, термоэлектрических и других характеристик является актуальным и востребованным направлением в физическом материаловедении. На основе композиционных керамик, содержащих оксиды цинка, легированные активными примесями, а также бинарных и тройных систем оксидов могут быть реализованы эффективные термоэлектрические преобразователи (микрогенераторы, микрокулеры).
Будут оптимизированы технологические условия получения наноструктурированных порошков сложного состава, легированных алюминием, галлием, никелем, этапы и режимы формирования плотных и ультрапористых композиционных керамических образцов в процессе спекания и дополнительного обжига.
Будут установлены механизмы влияния примесей на формирование микроструктуры, фазового состояния и морфологические свойства керамических образцов при однократном и многократном спекании. Будут разработаны рекомендации по проектированию и изготовлению новых типов устройств на основе разработанных многокомпонентных оксидных систем для электроники и энергетики.
Энергетика, электроника.
Учреждение образования "Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого"
Научный руководитель:
Подденежный Евгений Николаевич, доктор химических наук
Тел.: +375 232 25 15 30