S по реакції (3) проводять на установці горизонтального або вертикального типу, схематично представленої на малюнку 6.
Усередині реактора розміщені графітові підкладки, на внутрішніх сторонах яких осідають шари ZnS. Сірководень в суміші з інертним газом подається по трубопроводу, розташованому в центральній частині основи реактора. Пари цинку над поверхнею розплаву в резервуарі подаються в реактор за допомогою потоку газу-носія, в якості якого в основному використовують аргон. Нагрівання реактора і резервуара з цинком здійснюється за допомогою зовнішніх резистивних нагрівачів. Зовні реактора - теплоізоляційний кожух. Вгорі установки - вихлопної трубопровід, з'єднаний з вакуумним насосом. Вихлопна система включає фільтраційні пастки, де осідають твердофазні продукти реакції у вигляді частинок, і скрубер, де відбувається нейтралізація непрореагировавшего сірководню та інших токсичних продуктів процесу. Тривалість процесу осадження ZnS може досягати 1100 годин. Оптимальна швидкість осадження полікристалічних шарів - 50 мкм / ч.
1.3.3 Лазерне отримання нанопорошків
Основою для створення керамік є нанопорошки складаються з слабоагломерірованних частинок з вузьким розподілом за розмірами і малим середнім розміром. У разі оптичної кераміки, нанопорошки повинні бути хімічно чистими. Крім того, технологія отримання наночастинок повинна забезпечувати отримання хімічно чистих нанопорошків в кількостях достатніх для проведення досліджень і дослідно-конструкторських розробок (~ 1кг). Аналіз методів отримання наночастинок показав, що найбільшою мірою цими якостями володіють нанопорошки, отримані лазерним методом, який полягає в випаровуванні твердої речовини лазерним випромінюванням і в подальшій конденсації пари в потоці несучого газу. Вперше конкурентоспроможність лазерного методу була продемонстрована в роботах німецьких вчених під керівництвом Мюллера [16], які використовували потужний безперервний СО 2-лазер для отримання з високою продуктивністю наночастинок Al 2 O 3, ZrO 2, ZrO 2: MgO, ZrO 2: CaO, ZrO 2: Y 2 O 3. При потужності випромінювання? 4кВт і щільності потужності на мішені 4 * 105 Вт/см2 вони отримали нанопорошки ZrO 2 з продуктивністю до 130 г / год, які містили слабоагломерірованние сферичні наночастинки з середнім розміром dBET? 60НМ. Однак у безперервному режимі лазерного випромінювання достатньо великими виявляються втрати енергії на нагрів мішені [15]. Перехід до імпульсно-періодичному режиму випромінювання за рахунок модуляції добротності резонатора безперервного СО 2-лазера дозволив їх знизити. При середній потужності випромінювання 500 Вт (tи=45мкс) продуктивність отримання нанопочастіц ZrO 2 збільшилася до 7 г / год, що вдвічі вище, ніж у безперервному режимі з тією ж потужністю випромінювання. При цьому середній розмір наночастинок dBET зменшився до 20 нм. Однак у режимі модуляції добротності резонатора ККД лазера і максимальна середня потужність випромінювання знизилися в 4 рази. Тому загальні питомі витрати електроенергії при отриманні нанопорошку тільки збільшилися, що зробило недоцільним застосування СО 2-лазера з модулюванням добротності резонатора для напрацювання наночасток.
Повною мірою реалізувати переваги використання імпульсного режиму випаровування мішені можна тільки за допомогою потужного імпульсно-періодичного СО 2-лазера з високим ККД. Залишилися недослідженими...
