Защитные керамические наноматериалы

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….…3

1. От керамики к нанокерамике…………………………………………………………4

2. Конструкционная керамика………………………………………………………..…8

3. Функциональная керамика ……………………………………………………….…10

3.1Оптически прозрачная керамика……………………………………….....…12

Заключение ……………………………………………………………………….…….17

Список литературы……………………………….……………………………….……18 
Введение

Керамическая плитка, керамические горшки, вазы, тарелки, посуда – мы все время слышим о таком материале, как керамика. Им присущи многие замечательные свойства. Керамика прекрасно выдерживает высокие температуры. При этом она обладает хорошими электрическими характеристиками при хорошей механической прочности. Большинство керамических материалов не поглощают влагу. На научном языке это свойство называют гигроскопичностью. Керамика стойка к воздействию излучений высоких энергий, развитию плесени и поражению насекомых. К тому же сырье для керамических изделий доступно и дешево.

Слово «керамика» произошло от греческого «керамос», что значит «горшечная глина». Раньше все материалы, содержащие глину, называли керамическими. В настоящее время под словом «керамика» понимают не только глиносодержащие, но и другие неорганические материалы, обладающие сходными свойствами. Под этим термином понимают любые поликристаллические материалы, получаемые спеканием неметаллических порошков природного или искусственного происхождения.

Важнейшими компонентами современной керамики являются оксиды алюминия, циркония, кремния, бериллия, титана, магния, нитриды кремния, бора алюминия, карбиды кремния и бора, их твердые растворы и разнообразные композиты.

1. Керамические материалы с точки зрения их технического применения делят на две группы: конструкционная керамика, используемая для создания механически стойких конструкций, и функциональная – со специфическими электрическими, магнитными, оптическими и термическими свойствами[6].  
   От керамики к нанокерамике

Существует достаточно много определений керамики, но большинство из них не охватывает все классы материалов, относимых к керамическим. Так, керамикой называют материал, полученный из порошка путем формования заготовки и ее последующей термообработки для упрочнения в процессе спекания. При этом не сказано, какой должна быть температура термообработки и каким должно быть вещество. По этому определению керамикой может быть и органический полимер, и стекло, и металл. Хотя технологические стадии, принятые в технологии керамики, с успехом применяют для металлов (порошковая металлургия) и полимеров, эти материалы к керамическим не относят. Керамические материалы получают из неметаллических неорганических веществ: оксидов, карбидов, нитридов, боридов и др., а также их соединений. Вещества могут быть кристаллическими или стеклообразными. Таким образом, отнесение материала к керамике, в основном, определяется технологией и веществом, из которого она состоит.

Классическая схема технологии получения керамики (ее технологических переделов) представлена на рис.1.

Рис. 1. Схема технологии получения керамики

Обычно традиционная керамика содержит кристаллическую фазу, стекловидную фазу, чаще всего располагающуюся по границам кристаллов, и поры. Керамические порошки получают механическим измельчением в мельницах или различными химическими методами. В зависимости от метода формования готовят формовочные массы в соответствующих агрегатах, называемых смесителями. Порошкообразные массы формуют на прессах в пресс-формах. В них меньше всего временной технологической связки. Если количество связки увеличить, то можно получить массу, по консистенции напоминающую пластилин и называемую пластичной. Такие массы формуют, чаще всего, на двух основных видах прессов – шнековых или ленточных, напоминающих мясорубку, и, значительно реже, поршневых, напоминающих шприц. Пластичные массы можно формовать и на обычных прессах, заполняя ею под давлением пресс-форму. Фарфоровую и фаянсовую посуду формуют методом раскатки, который является развитием древнейшего способа формования на гончарном круге. Массы, которые являются высококонцентрированными суспензиями (их в керамике называют шликерами) и способные течь, формуют методом литья. Если это суспензия порошка в воде, то литье называют водным, если в расплавленном парафине – то горячим или парафиновом. Суспензию можно изготовить и в расплаве или растворе термореактивного (при нагревании не плавится, а разлагается) полимера. Заготовки из водных шликеров отливают в гипсовые формы. Гипс очень хорошо впитывает воду, играющую роль связки, и на стенках образует слой пластичной массы. Остаток шликера сливают, заготовку сушат в форме до приобретения прочности, достаточной для извлечения из формы. Парафиновым шликером заполняют металлическую форму и после того, как парафин застынет, заготовку извлекают из формы. Тигли и другие тонкостенные изделия делают методом намораживания парафинового шликера на металлическую деталь, повторяющую внутреннюю форму тигля. Для этого эту деталь окунают в горячий шликер и после намораживания требуемой толщины стенки заготовку снимают с металлической детали.

Если поры в керамике соединяются с поверхностью образца, то их называют открытыми, если нет – закрытыми. Пористую и высокопористую керамику применяют в качестве высокотемпературной теплоизоляции, фильтров, керамических мембран, носителей для нанесения катализаторов. Плотную и высокоплотную керамику используют в качестве резцов для резки металлов, электрических изоляторов, конструкционных материалов. Если получить керамику совсем без пор и с совершенными границами, то она может быть прозрачной. Такую керамику сегодня считают очень перспективной для замены дорогих монокристаллов в лазерной технике.

В технологии прозрачной керамики применяют порошки с минимальным размером частиц, вплоть до наноразмерных (<100нм). Такие же частицы используют при получении тонкого рабочего слоя в керамических мембранах. Размеры пор в этом слое столь малы, что с их помощью можно разделять по размеру молекулы, например, отделить молекулы спирта от молекул воды. Поэтому постепенный переход на наноуровень начался в технологии керамики еще около 30 лет назад. Можно справедливо говорить, что освоение наноуровня – результат дальнейшего развития технологии керамики.

По геометрическим параметрам керамические наноматериалы делят на 0-мерные (0D) – наночастицы, нанокластеры, ассоциаты дефектов, квантовые точки и другие элементы структуры размером менее 100 нм; 1-мерные (1D) диаметром менее 100 нм – нанотрубки, нитевидные кристаллы, нановолокна; 2-мерные (2D) толщиной менее 100 нм – нанопленки, нанослои, нанопокрытия, границы кристаллов, фаз, блоков; 3-мерные (3D) – монолитные изделия, состоящие из элементов структуры размером менее 100 нм или содержащие элементы структуры размером менее 100 нм при условии, что именно наноразмерные элементы структуры определяют их важнейшее эксплуатационное свойство. Кстати, частицы глинистых минералов, используемые в производстве фарфора, фаянса и глиняных кирпичей имеют форму тонких дисков (точнее, шестигранников), толщина которых составляет около 1 нм. К керамическим наноматериалам относят волокна и пленки толщиной более 100 нм, если они состоят из элементов структуры размером менее 100 нм или содержат элементы структуры размером менее 100 нм, но при условии, что именно наноразмерные элементы структуры определяют их важнейшее эксплуатационное свойство. Следует отметить, что элементы структуры с наноразмерами всегда имеются в любом традиционном керамическом материале, но в наноматериалах они определяют их важнейшее эксплуатационное свойство. Если материал (1-, 2-, 3-мерный) не состоит только из однофазных элементов структуры размером менее 100 нм, но содержит керамические элементы структуры размером менее 100 нм, определяющие его важнейшее эксплуатационное свойство, то материал можно считать нанокомпозитом.

Керамика, в которой размер частиц не превышает 100 нм, может показывать уникальные свойства, обусловленные их наноразмером – магнитные, электрические и др. В такой нанокерамике объем, занимаемый границами между наночастицами, соизмерим с объемом, занимаемым частицами. Границы имеют разупорядоченную (в отличие от упорядоченной кристаллической) структуру и имеют меньшую плотность, поэтому плотность беспористой нанокерамики также оказывается ниже, чем у обычной керамики с кристаллами размером значительно больше 100 нм. Такая керамика должна обладать при нагревании высокой пластичностью (способностью к деформации) и даже сверхпластичностью (способностью к очень большой деформации). Это открывает перспективу к получению изделий из керамики методами, разработанными в металлургии – выдавливанием, протяжкой и т.д.

Известно, что чем меньше размер кристаллов в высокоплотной керамике, тем выше ее прочность. Керамика из нанокристаллов должны обладать повышенной прочностью. При полировании такой керамики можно получать исключительно высокую чистоту поверхности, поскольку дефекты (выколы) обычно соизмеримы с размером кристаллов. Однако при изготовлении такой керамики возникают большие трудности на всех переделах технологии, особенно при обжиге. Во время обжига керамика приобретает прочность за счет припекания частиц друг к другу и удаления пор. Этот процесс называют спеканием керамики. Он осуществляется путем переноса материала от частицы к частице (массоперенос) и взаимному перемещению частиц (пластической деформации). Размер частиц при этом обычно увеличивается, и исходные наночастицы могут легко превысить наноразмеры (100 нм)[3].

Керамики обладают высоким уровнем межатомной связи и применяются в качестве конструкционных и функциональных материалов.

2. Конструкционная керамика

Конструкционными называют материалы, обеспечивающие целостность и несущую способность конструкций тех или иных изделий. Для таких материалов важными, как правило, являются физико-механические свойства: модули сдвига и упругости, пределы прочности, относительные удлинения и другие. В качестве конструкционных жаропрочных и коррозионно-стойких материалов применяют SiC, Si3N4, ZrO2, ZrC, Al2O3, TiC, BeO, MgO, AlN, ZrB2 и др. [4]

Использование современных конструкционных материалов обычно ограничивается тем, что увеличение прочности приводит к снижению пластичности. Данные по нанокомпозитам показывают, что уменьшение структурных элементов и более глубокое изучение физики деформационных процессов, которые определяют пластичность наноструктурных материалов, могут привести к созданию новых типов материалов, сочетающих высокую прочность и пластичность.

Анализ проведенных в последние годы отечественных и зарубежных исследований свидетельствуют о высокой перспективности следующих основных типов конструкционных наноматериалов: наноструктурных керамических и композиционных изделий точной формы, создание наноструктурных твердых сплавов для производства режущих инструментов с повышенной износостойкостью и ударной вязкостью, разработка наноструктурных защитных термо- и коррозионно-стойкий покрытий, формирование обладающих повышенной прочностью и низкой воспламеняемостью полимерных композитов с наполнителями из наночастиц и нанотрубок.

В настоящее время известно несколько наиболее освоенных технологий компактирования и консолидации наноструктурных конструкционных материалов, которые будут рассмотрены далее.

В лабораторных исследованиях получены образцы изделий из нанофазной керамики (плотности на уровне 0,98−0,99 от теоретического значения) на основе оксидов алюминия и ряда переходных металлов. Экспериментально подтверждено, что плотная наноструктурная керамика имеет повышенную пластичность при сравнительно невысоких температурах. Увеличение пластичности при уменьшении размера частиц вызвано сдвиговым перемещением нанокристаллических зерен относительно друг друга при наложении нагрузки. При этом отсутствие нарушения межзеренной связи объясняется эффективным диффузионным переносом атомов в приповерхностном слое частиц. В перспективе повышенная пластичность означает возможность сверхпластичного формования керамических композиционных изделий, что исключает необходимость трудо- и энергозатратной финишной обработки материалов высокой твердости.

Основными характеристиками конструкционных материалов являются: модуль Юнга, предел текучести, предел прочности, предел усталости, износостойкость, вязкость разрушения (критический коэффициент интенсивности напряжений для острых концентраторов и трещин). В отличии от модуля Юнга, который мало зависит от структуры материала, все остальные характеристики структурочувствительны, т.е. могут управляться посредством целенаправленного изменения структуры, в частности изменением номенклатуры и концентрации структурных дефектов, размеров зерен, ячеек и других субструктурных единиц [2].

Наиболее важными в практическом отношении для конструкционных применений являются материалы на основе диоксида циркония, оксида алюминия, а также некоторые другие простые и сложные оксиды, карбиды, нитриды, бориды.

Для достижения высокой прочности и особенно трещиностойкости керамических материалов используют эффекты, связанные с полиморфным превращением диоксида циркония из метастабильной тетрагональной модификации в стабильную моноклинную.

Такое превращение инициируется внешними механическими нагрузками и приводит к необратимым затратам работы при деформировании и разрушении материала. В системах с дисперсными частицами диоксида циркония получены уникальные материалы, имеющие прочность при изгибе выше 1500 МПа и трещиностойкость K1c более 30МПа·м1/2. Они обладают также повышенной устойчивостью к медленному росту трещины и термостойкостью

3. Функциональная керамика

Функциональными называют материалы, характеризующиеся ярко выраженным свойством и предназначенные для создания специализированных изделий и устройств. Это могут быть материалы с особыми физическими свойствами, например, электрическими, магнитными, тепловыми, оптическими, пьезоэлектрическими и другими свойствами. К функциональным материалам относятся аккумуляторы энергии, накопители водорода, катализаторы, сенсорные материалы – преобразователи того или иного внешнего воздействия в электрические сигналы или изменяющие свои размеры, фотоэлектрические, пьезоэлектрические и другие. Как функциональные материалы керамики применяют, например, в качестве резисторов – NbC, SiC; фильтров (пористых изделий) – ZrO2, ZrC, SiC, Al2O3, TiB2, Si3N4, термоэлементов ZrB2, TiC, электродов SiC, LaB6, Y2O3 и др. [4]

Из многочисленного ряда функциональных материалов широкое применение находит пьезосегнетоэлектрическая керамика.

Широко используемая в радиоэлектронике, гидроакустике и бытовой технике сегнето- и пьезоэлектрическая керамика, благодаря своей уникальной способности реагировать на любое физическое воздействие, является особым классом специальных керамических материалов, для изготовления которых применяют различные технологические процессы.

Исходным сырьём для получения пьезокерамики служат искусственно синтезированные химические соединения, являющиеся сегнетоэлектриками. Наиболее распространены в настоящее время типы сегнетоэлектрической керамики — однофазные керамические материалы на основе отдельных соединений (титанат бария), двойных или тройных твёрдых растворов (цирконат–титанат свинца). Склонность к образованию твёрдых растворов с неограниченной растворимостью, используют для корректировки параметров сегнетокерамических материалов. При введении малого количества модифицирующих добавок структура керамики на основе твёрдых растворов изменяется незначительно, в то время как электрофизические характеристики изменяются существенно (в некоторых случаях на порядок). Этим объясняется множество разработанных составов для различных практических применений.

Существует взаимосвязь состава, структуры, условий получения кислородсодержащих соединений (твердых растворов) с электрофизическими свойствами пьезокерамики.

В керамическом материале вследствие особенностей технологии его изготовления всегда существуют внутренние и внешние дефекты в виде пор, включений, микротрещин. Поры являются одним из факторов, оказывающих существенное влияние на процесс разрушения керамики. Влияние пор неоднозначно и зависит от их количества, формы, размеров и пространственной ориентации. Как правило, поры локализуются на границах зёрен в особенности на участках стыковки нескольких зёрен. Даже в материалах обладающих высокой плотностью (более 99 %) наблюдаются остаточные микропоры, расположенные преимущественно по границам зёрен. Поры есть концентраторы напряжений и могут вызывать изменение траектории трещины, которая распространяется в наиболее слабых местах, какими служат границы зёрен. Источником разрушения могут быть микропоры внутри зёрен. Размер пор, инициирующих разрушение в керамических материалах, составляет 20–200 мкм .

Зависимость диэлектрической проницаемости от морфологии пор и размера зерна, для керамики на основе титаната бария исследована в работе Цанг-Це Фанга и Фух-Шан Ши [7]. Установлено, что с ростом относительной пористости от 0 до 0,05 величина диэлектрической проницаемости уменьшается линейно с незначительным наклоном. При увеличении относительной пористости от 0,1 до 0,2 наклон кривой уменьшения диэлектрической проницаемости увеличивается. Наличие протяженных (сквозных) пор также приводит к уменьшению диэлектрической проницаемости. Определяющую роль в получении керамики с высокими показателями   диэлектрической проницаемости играет минимизация её остаточной пористости. Высокие значения диэлектрической проницаемости наблюдаются даже для крупнозернистой керамики (размерами зёрен от 1,2 до 60 мкм), при условии достижения 99 % плотности от теоретической. В то же время при снижении плотности керамики до ~82% диэлектрическая проницаемость образцов со средним размером зёрен менее 1 мкм снижается значительно.

Мелкозернистая керамика имеет ряд особенностей, ярко проявляющихся в области фазового перехода. Например, с уменьшением размера кристаллитов (областей когерентного рассеяния) возрастают микродеформации, которые могут служить причиной подавления сегнетоэлектрических свойств. То есть диэлектрическая проницаемость и величина зерна неоднозначно связаны: возможно, что диэлектрические свойства подавляются при малом зерне. Подтверждением этого служит исследование, в котором экспериментально показано, что диэлектрическая проницаемость титанат-бариевой керамики уменьшается при снижении размеров её зёрен. При температуре 70 °C на частоте 10 кГц, для керамического BaTiO3 диэлектрическая проницаемость уменьшается от ε=2520 до ε=780 для образцов со средней величиной зерна соответственно d=1200 нм и d=50 нм.

Также большое влияние на электрофизические параметры имеет однородность микроструктуры. При экспериментальном рассмотрении формирования петли гистерезиса в керамике на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС) показано, что, чем меньше дисперсия распределения зерен по размерам, тем больше вероятность того, что процессы переполяризации пройдут с меньшими механическими напряжениями.

Несмотря на значительные достижения предшествующих многочисленных разработок, прогресс в совершенствовании указанных материалов в последние годы снизился. Это объясняется тем, что возможности улучшения электрофизических свойств пьезокерамики путём изменения химического состава практически исчерпаны. Вследствие этого на первый план выступает задача поиска новых приёмов совершенствования структуры и морфологии уже существующих материалов, которая может решаться, в частности, за счет применения различных физических воздействий, как при приготовлении исходных порошков, так и в процессе изготовления керамики. Такими приёмами могут быть, в частности, методы компактирования сухих нанопорошков, обеспечивающие равномерное распределение плотности в прессовках сложной формы без применения каких-либо пластификаторов, являющихся потенциальными источниками примесей и дополнительной пористости в спекаемых изделиях, минимизацию внутренних напряжений и макродефектов (расслоения, трещин).

Большинство пьезокерамических порошков также отличаются плохой формуемостью, высокой жёсткостью и низкой прочностью прессовок, что заставляет использовать для производства изделий из них энергоёмкие и специфические способы формования, или традиционные методы формования порошков с большим содержанием пластификаторов, оказывающих негативное влияние на их эксплуатационные свойства.

3.1 Оптически прозрачная керамика

Оптически прозрачная керамика относится к классу функциональной керамики. Прозрачные керамические материалы имеют практически беспористую структуру. В силу этого материалы оказались способными пропускать свет, сохраняя при этом другие свойства, присущие керамическим материалам аналогичного типа, а в ряде случаев и превосходя их. Так, в результате высокой плотности и отсутствия в большинстве прозрачных керамических материалов стекловидной фазы эти материалы не только более устойчивы по сравнению с обычными керамическими материалами к действию агрессивных сред, но и имеют высокий класс чистоты поверхности при их механической обработке. Сочетание светопрозрачности, высокой плотности и возможности получения изделий с высоким классом чистоты поверхности способствовало тому, что области применения прозрачных керамических материалов значительно расширились по сравнению с использованием обычных материалов аналогичного состава.

К числу прозрачных керамических материалов, нашедших достаточно широкое применение, следует отнести керамику на основе окиси алюминия. Эту керамику применяют в качестве материала для изготовления излучательных трубок-оболочек натриевых ламп высокого давления. Последние характеризуются повышенной световой отдачей по сравнению с галогенными, ртутными лампами и лампами накаливания и поэтому более экономичны.

Менее широкое применение, обусловленное дороговизной исходного сырья, сложностью технологического процесса, требующего специального оборудования, находят материалы на основе окислов иттрия и магния, двуокиси циркония, алюмомагнезиальной шпинели, окиси бериллия, двуокиси титана и других составов.

Появление прозрачных керамических материалов обусловлено потребностями новых областей техники, а также связано с созданием специальных приборов, работающих в условиях ночного видения, агрессивных сред, высоких температур, повышенных давлений и т.д. Использование стекла для этих целей ограничивало возможности приборов

Точное определение термина «прозрачная» керамика отсутствует. Японские исследователи этим термином определяют материал, полученный спеканием из неорганических порошков и обладающий такой прозрачностью, когда через неполированную пластинку толщиной в 1мм, лежащую на листе бумаги с текстом, можно читать буквы, что соответствует светопроницаемости более 40%. Ряд других исследователей предпочтение отдают термину «светопропускающая» керамика в отличие от прозрачного стекла. Керамика, пропускающая световые лучи, приобретает все большее значение в светотехнике, оптике, специальном приборостроении, радиоэлектронике, а также в технике высоких температур.

Основными факторами, существенно влияющими на прозрачность керамики, являются кристаллическая многофазность (гетерогенность), характер структуры, взаимное расположение кристаллов, их размер, наличие стекловидной и газовой фаз.

Наиболее благоприятной кристаллической структурой является та, у которой различие коэффициентов преломления по оптическим осям равно нулю, т.е. отсутствует анизотропия. Это – кубическая сингония, в которой коэффициенты преломления кристаллов по осям равны между собой. Ориентация кристаллов (в случае некубической сингонии) повышает светопропускание керамики, беспорядочное, хаотичное расположение их приводит к снижению прозрачности, поскольку происходит рассеивание света, а не направленное его прохождение. Существенное влияние на рассеивание света оказывает размер кристаллов.

Максимальное рассеивание имеет место в случае, когда длина волны падающего света соответствует размеру кристалла. В связи с этим для керамического материала, пропускающего свет в видимой области спектра с длинами волн от 0,4 до 0,8 мкм, необходимо избегать наличия кристаллов с размером от 0,4 до 0,8 мкм. Присутствие стекловидной фазы в керамическом материале с коэффициентом преломления, как правило, отличающимся от коэффициента преломления кристаллической фазы, снижает прозрачность. Особо отрицательное влияние на светопропускание оказывает газовая фаза (поры). Обусловлено это тем, что показатель преломления газовой фазы резко отличается от показателя преломления кристаллических фаз. Так для кристаллов окиси алюминия он равен 1,76, для воздуха 1,0. Зависимость светопропускания керамики на основе окиси алюминия от пористости при разных длинах волн представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Светопропускание поликристаллической керамики на основе Al2O3 в

зависимости от пористости (эквивалентная толщина образца 0,5 мм)

Как видно из рисунка 1, светопропускание понижается до 0,01% при объеме пор

всего 3%. При пористости 0,3% пропускание света составляет всего 10% пропускания

через совершенно плотный образец. Светопропускание для керамики из поликристаллической окиси алюминия зависит от пористости, толщины образца, вида и количества добавок и примесей в керамике, диаметра кристаллов, длины волны падающего света. Кроме указанного одним из важных факторов, влияющих на прозрачность монофазной керамики, является ее показатель преломления. Чем выше показатель преломления керамического материала, тем в большей степени при уменьшении длины волны падающего света происходит его отражение от абсолютно гладкой поверхности прозрачного материала.

Области применения прозрачных керамических материалов определяются не только способностью их пропускать свет, но и всем комплексом других рабочих свойств, присущих этим материалам: огнеупорностью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред, термомеханическими и электрическими свойствами, наличием или отсутствием пористости и т.д. Однако в большинстве своем определяющим свойством в применении керамики все-таки является ее прозрачность с учетом важнейших для каждого конкретного случая других указанных свойств. Прозрачная керамика используется в светотехнике (изготовление натриевых ламп), в инструментальной оптике (линзы, детекторы, фильтры, лазерах и т. д.) Для этих целей используется керамика «Лукалокс», бериллиевая керамика, «Иттралокс».

Получение прозрачной керамики из высокодисперсных порошков, регулирование

микроструктуры керамики рассмотрены в цикле работ Е.С. Лукина (Лукин Е.С. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой микроструктурой, 1996г) [1].

Технология изготовления оптических керамик включает следующие основные этапы: синтез нанопорошков, их компактирование и спекание компактов. В исследованиях, направленных на синтез оптических керамик, основное внимание уделяется получению нанопорошков, их составу, форме и размерам частиц. В то же время компактирование нанопорошков в значительной мере определяет пористость, механические свойства. В настоящее время при изготовлении оптических керамик, как уже упоминалось ранее, используется метод горячего прессования и методы шликерного литья, изостатического, магнито-импульсного прессования. Нашедший широкое применение метод шликерного литья позволяет с большой производительностью изготавливать образцы большого размера при меньших остаточных напряжениях. Однако, данный метод не лишён недостатков, что связано с присутствием в шликере дефлокулянтов, которые не всегда и не в полной мере удаляются из компактов при их отжиге и в качестве включений ухудшают качество керамики.

В этой связи перспективным представляется компактирование порошков методом

статического прессования с ультразвуковым воздействием на нанопорошок.

Воздействие ультразвука в процессе компактирования привело к снижению общего содержания пор и к более равномерному их распределению в образце. Использование ультразвука привело к повышению прозрачности керамики. Однако, эти значения прозрачности ещё не достигают значений, близких к теоретическим (более 81% на длине волны 1,06 мкм). Коэффициент ослабления на длине волны l=1,06 мкм α=2,53 см-1.

Уровень технологических достижений в получении лазерной керамики задают работы японской фирмы Коношима Кемикл (Konoshima Chemical Co. Ltd).