СИНТЕЗ НАНОПОРОШКОВ ИЗ FE:MGAL2O4 В ЛАЗЕРНОМ ФАКЕЛЕ

Исследовались особенности получения нанопорошков Fe:MgAl2O4 путём испарения мишени из смеси простых оксидов (Fe2O3, MgO, Al2O3) импульсно-периодическим излучением CO2 лазера с пиковой интенсивностью излучения I=1,6 МВт/см2 и средней мощностью излучения Paver=600 Вт, также волоконным иттербиевым лазером (I=0,4 МВт/см2 и Paver=300 Вт). Показано, что при использовании CO2 лазера полученный нанопорошок имеет удельную поверхность 56 м2/г и содержит в себе две кристаллических фазы - MgAl2O4 (98,2 масс.%) и MgO (1,8 масс.%) с растворёнными в них ионами Fe. При средней мощности излучения 600 Вт производительность получения нанопорошка составила 16 г/час. В случае применения волоконного иттербиевого лазера полученный нанопорошок имеет в 2 раза большую удельную поверхность (105 м2/г) и содержит в себе 4 фазы: MgAl2O4 (67,5 масс.%), γ-Al2O3 (24,8 масс.%), Fe3O4 (3,2 масс.%) и MgO (4,5 вес.%). При этом производительность получения нанопорошка из-за образования на поверхности мишени «леса» из выступов высотой 4÷5мм, покрытых слоем полупрозрачного оплавленного слоя, составила только 2,7г/час. Значительные различия в фазовых составах полученных этими лазерами нанопорошков связывается с большей скоростью охлаждения лазерного факела в случае волоконного иттербиевого лазера.