Post #1744

Материал для инфракрасной оптики, который в 2,5 раза прочнее аналогов 🇷🇺 Учёные Института химии высокочистых веществ РАН совместно с коллегами из Пермского Политеха разработали стеклокристаллический материал для инфракрасной оптики, который в 2,5 раза твёрже и в 1,5 раза устойчивее к растрескиванию по сравнению с традиционно используемыми селенидом цинка и германием. Работа опубликована в Journal of the American Ceramic Society и выполнена в рамках национального проекта «Наука и университеты». 🔎 Современные тепловизионные системы, применяемые в спасательных операциях, медицине, энергетике и космическом мониторинге, используют линзы из хрупких материалов, чувствительных к вибрациям, перепадам температур и абразивному воздействию. Халькогенидные стекла, альтернатива кристаллам, также подвержены деградации, однако их структуру можно модифицировать управляемой кристаллизацией. 🔬 Исследователи синтезировали стеклокерамику на основе галлия, германия и селена с добавкой иодида цезия, контролирующей рост кристаллов. В объёме материала сформирована сеть микроскопических кристаллов селенида галлия (объёмная доля — более 50%), действующих как армирующие элементы, блокирующие распространение трещин. Методами микроиндентирования, абразивных испытаний, рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии определен оптимальный состав, обеспечивающий наилучшее сочетание прочности и трещиностойкости. Полученный материал обладает микротвердостью до 18,8 ГПа (в 2,5 раза выше селенида цинка), трещиностойкостью 0,76 МПа·м¹/² (в 1,5 раза выше обычных халькогенидных стёкол) и пониженным на 20–25% коэффициентом термического расширения, что снижает риск растрескивания при перепадах температур. Разработка перспективна для создания надёжных тепловизионных линз, работающих в экстремальных условиях: от авиации и космоса до промышленного мониторинга и спасательной техники.