Результаты исследования представлены в материалах XIII Всероссийской конференции «Химия твёрдого тела и функциональные материалы – 2024». Работа выполнена в рамках программы «Приоритет-2030», направленной на поддержку научных инициатив.
Экологичность и контроль свойств на каждом этапе
Золь-гель метод отличается от классических технологий сниженным энергопотреблением и отсутствием токсичных выбросов, например, хлорсодержащих соединений. Основой процесса становится формирование золя из наночастиц диоксида кремния, который последовательно превращается в ксерогель. После сушки порошок проходит термическую обработку и плавление, что обеспечивает точную настройку характеристик материала.
Термическая обработка как ключ к совершенству
Этот этап определяет итоговые физико-химические параметры кварцевого стекла. Недостаточная изученность изменений структуры ксерогеля при нагреве ранее ограничивала качество продукции. Малейшие отклонения в температурном режиме могли привести к дефектам: пузырькам или неравномерной плотности, критичным для оптики и микроэлектроники.
Прорывные эксперименты ученых из Перми
Специалисты Пермского Политеха впервые провели детальный анализ трансформации ксерогеля в диапазоне 300–1200 °C с использованием анализатора Nova 1200e. «При 900 °C начинается активное смыкание пор, и к 1200 °C их площадь сокращается с 848 до 2,53 м²/г, — поясняет Иван Ряпосов, кандидат технических наук ПНИПУ. — Контроль этого интервала температур — залог прозрачности и прочности стекла».
Перспективы для высокотехнологичных отраслей
Открытие позволит усовершенствовать производство кварцевого стекла для изготовления оптических компонентов, медицинского оборудования и защитных покрытий. Внедрение методики повысит эффективность применения материала в биотехнологиях, химической промышленности и создании УФ-излучателей.
Источник: naked-science.ru
