Керамический композитный материал и способ его получения - RU2018101747A
Код документа: RU2018101747A
Формула
1. Черное керамическое композитное покрытие с поверхностью, имеющей полную полусферическую отражательную способность не более 5% во всем диапазоне длин волн от 400 нм до 1 мкм и для любого угла падения более 20°, содержащее керамическую матрицу, не представляющую собой карбидную матрицу, где в указанную керамическую матрицу внедрены карбидные наночастицы и/или металл-углеродные композитные наночастицы, причем карбидные наночастицы и/или металл-углеродные композитные наночастицы имеют средний размер (наибольший диаметр) предпочтительно в диапазоне от 5 до 500 нм, где указанные карбидные наночастицы являются метастабильными, и где указанные металл-углеродные композитные наночастицы представляют собой продукты распада метастабильных карбидных наночастиц.
2. Керамическое композитное покрытие по п. 1, где в указанную керамическую матрицу внедрены металл-углеродные композитные наночастицы, содержащие металлические ядра с углеродными оболочками.
3. Керамическое композитное покрытие по п. 1 или 2, где указанная керамическая матрица представляет собой металлоксидную матрицу.
4. Керамическое композитное покрытие по п. 3, где указанная металлоксидная матрица состоит из оксида, выбранного из группы, состоящей из VO2, Al2O3, SiO2, MgO, TiO2, ZrO2, Mn3O4, SnO2, ZnO, шпинели общей формулы АВ2О3, где А и В представляют собой катионы металлов, имеющие разные валентности, перовскита общей формулы А'В'О3, где А' и В' представляют собой катионы металлов разного размера, и их смесей.
5. Керамическое композитное покрытие по любому из пп. 1-4, где указанные карбидные наночастицы состоят из карбидов металлов, выбранных из группы, состоящей из Ni, Со, Fe, Cr, Mo, Pt, Pd и их смесей.
6. Керамическое композитное покрытие по любому из пп. 1-5, где плотность указанных карбидных наночастиц и/или металл-углеродных композитных наночастиц в указанной матрице является неравномерной по толщине керамического композитного покрытия.
7. Способ получения керамического композитного покрытия по любому из пп. 1-6 с помощью химического осаждения из газовой фазы, включающий:
введение в реакционную камеру по меньшей мере одного первого прекурсора для осаждения керамической матрицы;
введение в реакционную камеру вторых прекурсоров для осаждения карбидных наночастиц, причем вторые прекурсоры содержат неорганический, металлорганический или органометаллический прекурсор и по меньшей мере один из спирта и альдегида;
перенос прекурсоров к основе, поддерживаемой при температуре осаждения; и
образование указанной керамической матрицы из по меньшей мере одного первого прекурсора и указанных внедренных карбидных наночастиц из вторых прекурсоров.
8. Способ по п. 7, где по меньшей мере один первый прекурсор и вторые прекурсоры вводят в реакционную камеру в соответствующие моменты времени, между которыми реакционную камеру продувают, причем введения по меньшей мере одного первого прекурсора и вторых прекурсоров повторяют множество раз.
9. Способ по п. 7 или 8, где по меньшей мере один первый прекурсор и/или вторые прекурсоры содержат металлорганические или органометаллические соединения, предпочтительно алкоголяты металлов или β-дикетонаты металлов.
10. Способ по любому из пп. 7-9, где керамическая матрица, образованная из первого прекурсора, представляет собой металлоксидную матрицу, состоящую из оксида, выбранного из группы, состоящей из VO2, Al2O3, SiO2, MgO, TiO2, ZrO2, Mn3O4, SnO2, ZnO, шпинели общей формулы АВ2О3, где А и В представляют собой катионы металлов, имеющие разные валентности, перовскита общей формулы А'В'О3, где А' и В' представляют собой катионы металлов разного размера, и их смесей.
11. Способ по любому из пп. 7-10, где указанные карбидные наночастицы, образованные из вторых прекурсоров, состоят из карбидов металлов, выбранных из группы, состоящей из Ni, Со, Fe, Cr, Mo, Pt, Pd и их смесей.
12. Способ по любому из пп. 7-11, включающий отжиг керамической матрицы с указанными внедренными карбидными наночастицами для превращения по меньшей мере части указанных карбидных наночастиц в металл-углеродные композитные наночастицы.
13. Способ по любому из пп. 7-12, где химическое осаждение из газовой фазы представляет собой химическое осаждение из газовой фазы с испарением импульсным распылением, где по меньшей мере один первый прекурсор вводят в реакционную камеру в виде раствора первого прекурсора, и где вторые прекурсоры вводят в реакционную камеру в виде раствора вторых прекурсоров.
14. Способ по п. 13, где раствор первого прекурсора содержит окситриизопропилат ванадия, растворенный в органическом растворителе, и где раствор вторых прекурсоров содержит ацетилацетонат кобальта и/или ацетилацетонат никеля, растворенный в спирте.
