ТАСС, 16 августа. Российские ученые предложили новый способ получения керамического материала для создания теплозащитных и термоэлектрических покрытий. Благодаря этому время синтеза получилось ускорить почти в 20 раз. Результаты работы опубликовал Journal of the European Ceramic Society, кратко об этом пишет пресс-служба Минобрнауки.
Материалы на основе полупроводниковых прозрачных оксидов индия, галлия и цинка (IGZO) применяют для получения прозрачной гибкой электроники – ЖК-дисплеев и сенсорных емкостных панелей высокого разрешения, дисплеев мобильных телефонов. Традиционный способ получения IGZO основан на длительном (более 100 часов), высокотемпературном (до 1,5 тыс. °С) отжиге смеси оксидов индия, галлия и цинка.
"Химики из Института общей и неорганической химии им. Курнакова (ИОНХ) РАН поставили перед собой задачу создать более быстрый и энергосберегающий способ получения материала. Они впервые применили метод сжигания геля для изготовления порошков IGZO, что позволило снизить температуру их получения сразу на 500 градусов, до 1тыс. °С, и сократить время синтеза практически в 20 раз по сравнению с традиционным способом. Полученная IGZO-керамика имеет необычную слоистую микроструктуру, образованную множеством уплотненных тонких пластинок", – говорится в сообщении.
Ольга Кондратьева, один из исследователей, сообщила, что в основе разработанной методики лежит реакция горения органо-неорганического геля, образованного поливиниловым спиртом и нитратами индия, галлия и цинка. Такой способ не только позволил добиться поставленной цели, но и привел к получению тонкодисперсных порошков с очень необычной формой частиц.
"Оказалось, что керамика, полученная с использованием этого порошка, также обладает уникальной слоистой структурой и имеет теплопроводность на треть ниже по сравнению с аналогичными материалами. Это очень интересный результат, который позволяет по-новому взглянуть на данный класс соединений и предположить, что на их основе могут быть созданы функциональные покрытия с повышенными теплозащитными функциями", – сказала Кондратьева.
Как отмечают авторы работы, благодаря простоте и эффективности синтез IGZO легко масштабируется. Это позволило детально изучить теплофизические свойства IGZO. Достаточно часто теплоемкость исследуемого материала рассчитывают теоретически, исходя из известных характеристик для составляющих его простых оксидов. Такой подход зачастую искажает величины теплоемкости и теплопроводности в большую или меньшую сторону. Полученные в ИОНХ РАН экспериментальные результаты будут востребованы специалистами, занимающимися IGZO во всем мире.