Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

перераспределением с ростом температуры (выше 1000 °С). Для ГА-3 с ростом температуры параметры а и с изменяются незначительно и приближаются к значениям для ГА-2 при 1200 °С. Возможно, встраивание иона Се (3+) происходит при температуре 900 °С, выше которой его положение не меняется. При изучении возможности вхождения церия в кристаллическую решётку ГА матрицы одним из важных критериев является наличие у материала люминесцентных свойств. Интенсивность фотолюминесценции Се (3+) значительно выше, чем Ce (4+), таким образом, по интенсивности свечения материала можно судить о валентности ионов церия в составе материала. На рис. 3а представлены ФЛ-спектры порошков Се-ГА после синтеза, они имеют сложный вид, характерный для собственной люминесценции ГА. Присутствуют пики с максимумами при 420 и 490 нм, которые отвечают переходам 5d-2F5/2 и 5d-2F7/2 в ионизированном Се (3+). Так как свечение ионов Се (3+) и ГА лежит в одном диапазоне длины волны, введение ионов церия способствует изменению интенсивности свечения матрицы, но не приводит к появлению дополнительных спектральных полос. Установлено, что введение ионов Се и увеличение его количества до 0,23 мас. % приводит к повышению интенсивности ФЛ ГА. Дальнейшее повышение концентрации до 0,46 мас. % приводит к снижению уровня свечения, что можно связать с эффектом концентрационного гашения. Наличие люминесцентных свойств ГА и их зависимость от концентрации допанта даёт основание полагать, что ионы церия в порошках после синтеза находятся в трёхвалентном состоянии. Получение керамики обжигом в окислительной среде при температуре 1300 °С сопровождается окислением Се (3+) ^ (4+) и его высвобождением из структуры с формированием фазы СеО 2 , которая не люминесцирует при УФ-облучении (рис. 36). В восстановительных условиях (ГП) церий перераспределяется в решётке ГА, сохраняя трёхвалентное состояние, что отражается в повышении интенсивности свечения материалов (рис. 3в). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 182-188. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 182-188. Длина во. іііі > і , нм Длина волны, нм Длина волны, нм а б в Рис. 3. ФЛ-спектры Се-ГА: а — порошков после синтеза; б — порошков, термообработанных при 1300 °С в окислительной среде; в — керамики, полученной ГП при температуре 1000 °С Выводы Осаждением из растворов получены наноразмерные порошки церийсодержащих гидроксиапатитов с содержанием церия 0, 0,09, 0,23 и 0,46 мас. %. Средний размер (13-15 нм) и вытянутая форма частиц незначительно изменяются в зависимости от концентрации допанта. Полученные порошки церийсодержащего ГА обладают люминесцентными свойствами в фиолетово-синем спектре, при этом в ряду концентраций допанта интенсивность люминесценции Се-ГА растёт и снижается за счёт концентрационного гашения (при содержании Се 0,46 мас. %). Процессы изоморфного замещения ионов кальция на ионы церия в ГА зависят от атмосферы и температуры обработки: в воздушной среде © Зобкова Ю. О., Петракова Н. В., Баранов О. В., Егоров А. А., Комлев В. С., 2024 186