Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Широкое применение и совершенствование лазерных технологий (ЛТ) в экономике наиболее развитых стран является глобальной тенденцией мирового развития. Использование ЛТ имеет решающее значение для повышения производительности труда и конкурентоспособности национальной экономики, расширения возможностей ее интеграции в мировую экономическую систему. Лазерная обработка материалов является одной из тех технологий, которые определяют современный уровень производства в промышленно развитых странах [1—4]. Отличительные особенности применения лазеров в производстве — высокое качество получаемых изделий, высокая производительность процессов, экономия людских и материальных ресурсов, экологическая чистота. Мощный толчок сектору рынка, включающему лазерную обработку материалов, дали волоконные лазеры как малой, так и высокой мощности. В 2012 г. на рынок вышли четыре новые компании — поставщика таких источников излучения, которые пытаются конкурировать с признанным лидером в этой области — “IPG Photonics Corporation”. В основном ЛТ развиваются в странах ЕС, США и Японии и отражены (рис. 1). Заметно отстают от них страны Юго-Восточной Азии (ЮВА), но даже в этих странах объем лазерных продаж примерно в пять раз выше, чем в России. Например, в Китае, в провинции Хубэй, являющейся сосредоточением оптической промышленности в стране, валовой продукт лазерных предприятий в 2005 г. превысил 75 млн долл. США. Рис. 1. Объем продаж лазеров по регионам мира, млрд долл. США [ 6 ] В странах ЕС лазерные технологии, в более общем смысле фотонику, рассматривают не иначе как локомотив технологических инноваций. Рынок фотоники в мире превышает 150 млрд евро, демонстрируя ежегодный рост на протяжении последних 10 лет в 14 %. По оценкам специалистов, вне зависимости от состояния общехозяйственной конъюнктуры темпы прироста мирового производства лазерных систем и источников лазерного излучения (ЛИ) сохранятся на уровне 10-15 %. В настоящее время лазеры для обработки материалов демонстрируют максимальную динамику роста, как на международном, так и на российском рынках. По данным LaserMarketsResearch [5], с 2008 по 2016 гг. объем мирового рынка лазеров вырос с 6,57 до 10,408 млрд долл. США. В 2016 г. доля лазеров, используемых при обработке материалов, на глобальном рынке составила 39 %. Российский лазерный рынок с 2008 по 2016 гг. вырос в 6,13 раза: с 213 до 1304,8 млн долл. США. Наибольший рост за это время показали лазеры для обработки материалов. В 2016 г. на них пришелся 41 % от общего объема рынка. Вместе с тем известно, что в последнее время техногенное сырье является пристальным объектом исследований [7-11]. Для Дальневосточного региона техногенные отходы золотосодержащих руд и россыпей представляют определенную проблему извлечения такого золота. Освоение россыпей региона началось еще в конце XIX — начале XX вв. Отличительной особенностью песков Приамурских россыпей является наличие минералов — спутников золота, таких как рутил, гранаты различных видов, циркон, танталониобат и особенно много оксидных и сульфидных минералов железа, что является причиной потери мелких форм золота при отработке россыпей и образования техногенных объектов на отработанных месторождениях. В работе исследована магнитная фракция, являющаяся техногенным отходом магнитной сепарации перед стадией обогащения шлихов на шлихообогатительной установке. Концентрат магнитной фракции содержал в основном магнетит и гематит. Экспериментальная работа проведена на волоконной иттербиевой лазерной установке «ЛС-06» с диодной накачкой производства ООО НТО «ИРЭ-Полюс», являющейся основателем и одной из базовых компаний научно-технической группы “IPG Photonics Corporation”. КПД такой силовой лазерной установки составляет 25-30 %. Лазерная установка работала в режиме непрерывного излучения с длиной волны 1070 нм. Максимальная мощность установки — 600 Вт, плотность мощности на поверхности экспериментального образца ~ 4Т0 6 Вт/см2. Диаметр расфокусированного лазерного излучения на поверхности дисперсной магнитной фракции составил 8,0 мм. Обработка опытных образцов фракции -0,250 мм велась на графитовой подложке при мощности лазерного воздействия от 100 до 360 Вт. После лазерной обработки исходного образца образовались поверхностно-неоднородные сфероподобные конгломераты. Полученные спеки-объекты изучались методом 863