Современная электроника №2/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2024 микроволнового спекания путём уве - личения рампы нагрева проводились в лабораторных условиях . Данные по мощности микроволн в термическом цикле воздействия и относительной усадке представлены для эксперимен - тов при температурном режиме 600, 750 и 900° С / мин . ( воздействие соот - ветствующей температурой в течение 1 минуты ) на рис . 5. Рассеиваемая мощ - ность лабораторной СВЧ - установки – в пределах 100 Вт при высокой скоро - сти охлаждения материалов . Мгновенное микроволновое спека - ние образцов материалов исследуют в лабораторных масштабах с исполь - зованием оригинальной каскадной стратегии ( применяют устройства с несколькими токоприёмниками ) [1, 3]. Несмотря на высокую температуру в ядре материала из - за объёмного СВЧ - нагрева , в результате получают и высо - кую стабильность гибридного нагре - ва . Причём разница температур внутри образца не оказывает существенного влияния на свойства материала , так как спекание посредством воздействия волн СВЧ происходит за очень корот - кое время – от доли секунд до минуты . Что касается металлов , керами - ки , стекла , камня и даже пигментов , известных как холодные материа - лы , для них основной характеристи - кой является высокая отражательная способность солнечного света в види - мом и инфракрасном диапазонах . Из новых разработок уместно приве - сти в пример керамические пигменты с широким спектром поглощения теп - ла ( красный , синий , розовый , жёлтый и др .). Уже разрабатываются керами - ческие материалы для износостойких покрытий – черепица и даже плит - ка , элементы дорожного покрытия и , в частности , тротуара – с высокой види - мой отражательной способностью , что особенно востребовано в регионах с высокой солнечной активностью и бес - снежными зимами . Именно там широ - ко используются белые или цветные поверхности ( плитка ), состоящие из глиняной подложки с тонким слоем ангоба и внешним ( поверхностным ) слоем с высокой механической устой - чивостью с добавлением « холодных » керамических пигментов . Ангобный слой содержит концентрации силиката циркония (ZrSiO 4 ) и производных цир - кония , обладающих высокой белизной для обеспечения высоких оптических свойств верхнего слоя . Верхний слой – прозрачный , непро - зрачный матовый или глянцевый – в основном состоит из стекла или стеклокерамического материала , известного как глазурь или эмаль . Для непрозрачных белых верхних сло - ёв основным компонентом являет - ся циркон из - за высокого показателя преломления (1,94–1,96), что приводит к высокой солнечной отражательной способности , составляющей около 80–90%. Поэтому циркон добавляют в виде микрометрических частиц в про - цессе кристаллизации во время обжи - га , когда верхний слой уже сформи - рован . Тогда образуются кристаллы в субмикрометровом диапазоне ( малых размеров ) сферической и / или иголь - чатой формы . Из - за колебаний цен на цирконий для экономии производства отража - ющих материалов применяют метод « отбеливания ». В последнее время шеелит признан стратегическим мате - риалом для получения плиток с высо - кой белой поверхностью из - за высо - кого показателя преломления света (1,90–1,93) и особого характера кри - сталлизации в виде бипирамид менее 1 мкм . Шеелит легко кристаллизовать с помощью широкого спектра синтети - ческих процедур , таких как химическое растворение , совместное осаждение , золь - гель , гидротермальный синтез , метод Чохральского и других . Однако доказано , что лучший метод получения бипирамидальных кристаллов заклю - чается в зародышеобразовании - кри - сталлизации из матрицы кварцевого стекла , содержащего оксиды кальция и вольфрама . Тем не менее результаты свидетельствуют об отсутствии какой - либо композиционной тенденции . Оба стекла с близкими показателями пре - ломления света (1,90–1,93 для шеели - та и 1,94–1,96 для циркона ) почти не изменяют свойства ( характеристики ), такие как цвет , блеск и SR, не зависят от концентрации SG, а это говорит о том , что оптические свойства в основ - ном зависят от микроструктуры мате - риалов . Ещё один важный аспект . Под воз - действием СВЧ - облучения наблюдает - ся быстрое увеличение отражательной способности от УФ - видимой области до ближней ИК - области , причём в послед - ней области отражательная способ - ность материала , содержащего цир - кон и шеелит , остаётся практически постоянной . Чуть более высокая отра - жательная способность наблюдается у эмали марки 100Z, за которой следу - ет 100S, что указывает на высокое рас - сеивание света из - за мелких кристал - лических частиц в эмалях . С другой стороны , кривые отражения смешан - ных эмалей зависят от соотношения в материале « вставок » шеелит - цир - кон . Средние значения коэффициен - та отражения в УФ -, видимой и ближ - ней ИК - областях находятся в том же диапазоне , что и у других цирконие - вых материалов . Поэтому приготов - ленные посредством СВЧ - облучения эмали имеют более высокую отра - жательную способность в видимой и Рис . 8. Вид трованта – особого « размножающегося » минерального камня Рис . 9. Иллюстрация расщепления минерального состава камня под воздействием СВЧ