Технологию получения люминесцентной керамики, которая может стать более дешевой альтернативой современным источникам света, разрабатывают ученые Томского политехнического университета. Прозрачная керамика в перспективе может заменить светодиоды, ее использование позволит существенно удешевить производство автомобильных фар и других источников света. Еще одно преимущество люминесцентной керамики — более высокая прочность, благодаря чему изделия из нее прослужат своим владельцам гораздо дольше.

Технологий изготовления люминесцентных керамик, которые перспективны для совершенствования источников света с требуемым спектром освещения, занимается научный коллектив кафедры наноматериалов и нанотехнологий и Нано-Центра ТПУ под руководством Олега Хасанова. Разработки проводятся совместно с кафедрой лазерной и световой техники ТПУ.

Такую керамику можно будет использовать для производства автомобильных фар и многих других осветительных приборов. Например, для городской и праздничной иллюминации.

«В массовом производстве источники света из люминесцентной нанокерамики получатся дешевле, чем, к примеру, современные светодиоды с более сложной электронной структурой», — рассказывает Олег Хасанов.

Различные виды изделий из нанокерамики, в том числе люминесцентную и прозрачную керамику, ученые  ТПУ получают на установке спарк-плазменного спекания (СПС) порошковых материалов. Керамический порошок помещается в специальную пресс-форму — токопроводящую, способную выдерживать высокие температуры и давления прессования. Далее он нагревается импульсным током до необходимой температуры и одновременно прессуется. Поэтому спекание длится быстро.

Опытный образец люминесцентной керамики

«В зависимости от состава люминофора можно получить разный спектр свечения керамики — белый, синий, желтый и так далее. Для этого мы подбираем оптимальные люминофоры в общем составе прозрачного керамического материала», — уточняет Олег Хасанов.

От существующих источников освещения, помимо более низкой стоимости, изделия из люминесцентной керамики будет отличать также и более высокая прочность. А это значит, что источники света из нее будут служить гораздо дольше, их труднее будет повредить.

Ученые ТПУ отмечают, что керамика используется сегодня в самых различных областях: электронной, радиотехнической, оборонной, нефтегазовой, атомной, аэрокосмической, автомобильной и многих других, а также в сферах электроэнергетики и медицины. Керамические материалы имеют уникальный комплекс эксплуатационных свойств: широкий температурный диапазон применения (от космического холода до температур плазмы в соплах ракетных двигателей), заданные прочностные и электрофизические свойства.

Добавим, на разработку технологий по производству прозрачной и люминесцентной керамики научный коллектив кафедры наноматериалов и нанотехнологий получил гранты Российского научного фонда и Российского фонда фундаментальных исследований; выполняется международная научно-исследовательская работа с университетом города Чунцин (Китай).