RO110629B1

RO110629B1 - Procedeu de obținere a monocristalelor de granat de yttriu și fier

Info

Publication number: RO110629B1
Application number: RO14862791A
Authority: RO
Inventors: Mihail-Florin Lazarescu; Emil Elena; Stefan Adrian Manea; Gheorghe Panait; Dionisie Gaburici; Pompiliu Ion Alexandru Nicolau; Gabriela Nicoara; Andrei Ioachim
Original assignee: Inst De Fizica Si Tehnologia M
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 1996-02-29

Abstract

Invenția privește un procedeu de obținere a monocristalelorde granat de yttriu și fier (YIG), utilizate, ca mediu activ pentru componentele cu microunde, în care se folosește, ca materie primă, policristal de granat de yttriu și fier, pentru creșterea monocristalelor, prin metoda fluxului, ciclul de producere a acestora reducânduse de la 480 h - conform procedeelor curente - la maximum 150 h.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a monocristalelor de granat de yttriu și fier (YIG), utilizate ca mediu activ în componentele pentru microunde.

In mod curent, monocristalele de granat de yttriu și fier se obțin prin metoda creșterii în flux dintr-un amestec de Y₂O₃ și Fe₂O₃, cristalizarea având loc prin scăderea temperaturii cu 0,5 °C /h, ciclul de producere a monocristalului totalizând aproximativ 480 h.

Principalele caracteristici ale monocristalelor obținute astfel sunt:

- masă: minim 2 g;

- densitate: minim 5 g/cm³;

- rezistivitate electrică: minim IO¹⁰ ohm.m

Dezavantajele procedeului menționat constau în aceea că, ciclul de creștere a monocristalului este de lungă durată și consumul de materiale mare.

Scopul invenției consiă în reducerea consumului de materiale și a timpului de producere a monocristalelor de YIG.

Problema pe care o rezolvă invenția privește utilizarea unor substanțe presinterizate și creșterea vitezei de răcire a topiturii.

Procedeul conform invenț..iei înlătură dezavantajele procedeelor cunoscute, prin aceea că, o cantitate de 15,39...23,085 părți în greutate granat de yttriu și fier presinterizat și un flux format din 25,59...38,385 părți în greutate PbO, 19,29...33,75 părți în greutate PbF₂ și 1,14...1,71 părți în greutate B₂O₃, toate substanțele având o puritate minimă de 99,9%, se introduc într-un creuzet de platină, sistemul preîncălzindu-se până la o temperatură de 1200°C într-un cuptor cu încălzire rezistivă, în aer, timp de 20...25 h, fiind menținut la această temperatură 7... 10 h pentru omogenizare, trecându-se apoi la cristalizare prin răcirea topiturii cu o viteză de

l...l,5°C/h timp de 70...100 h, cristalele de granat de yttriu și fier fiind apoi separate de flux printr-o metodă chimică adecvată.

Monocristalele obținute au următoarele caracteristici:

- masă: minim 2...5 g;

- densitate: minim 5...5,2 g/cm³;

-rezistivitate electrică: IO¹⁰... IO¹² ohm.m.

Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:

- reduce semnificativ timpul afectat ciclului de producere a monocristalului;

- implică un consum redus de materiale.

Se dau în continuare două exemple de realizare.

Exemplul 1. O cantitate de 23,085 g de granat de yttriu și fier presinterizat (policristal) și un flux format din 38, 385 g PbO, 33,75 g PbF₂ și 1,71 g B₂O₃, toate substanțele având o puritate minimă de 99,9%, se introduc într-un creuzet de platină, sistemul preîncălzindu-se până la o temperatură de 1200°C într-un cuptor cu încălzire rezistivă, în aer, timp de 20...25 h și fiind menținut la această temperatură 7...10 h pentru omogenizare, trecându-se apoi la cristalizare prin răcirea topiturii cu o viteză de

1.. .1.5°C/h timp de 70...10 h, cristalele de granat de ytttriu și fier fiind apoi separate de flux printr-o metodă chimică adecvată.

Exemplul 2. O cantitate de 19,39 g de granat de yttriu și fier presinterizat (policristal) și un flux format din 25,59 g PbO, 19,29 g PbF₂ și 1,14 B₂O₃, toate substanțele având o puritate minimă de 99,9%, se introduc într-un creuzet de platină, se preîncălzește sistemul până la o temperatură de 1200°C într-un cuptor cu încălzire rezistivă, în aer, timp de

20.. .25 h și se menține la această temperatură

7.. .10 h, pentru omogenizare, apoi se trece la cristalizarea prin răcirea topiturii cu o viteză de l...l,5°C/h timp de 70...100 h, la sfârșit cristalele de granat de yttriu și fier fiind separate de flux printr-o metodă chimică adecvată.

Claims

Revendicări

1. Procedeu de obținere a monocristalelor de granat de yttriu și fier, destinate constituirii mediului activ în componentele pentru microunde, caracterizat prin aceea că se încălzește la 1200°C și se menține în palier de temperatură timp de

7.. . 10 h, un amestec de granat de yttriu și fier presinterizat cu un flux pe bază de PbO, PbF₂și B₂O₃, după care amestecul se răcește lent timp de 70...100 h cu o viteză de l.,.15°C/h și în final monocristalele de granat yttriu și fier se separă de flux pe cale chimică adecvată.
2. Procedeu ,conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că amestecul preparat din granat de yttriu și fier presinterizat și flux conține 23 părți în greutate granat de yttriu și fier presinterizat. 5
3. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că amestecul preparat din granat de yttriu și fier presinterizat și flux conține 15 părți în greutate granat de yttriu și fier presinterizat. 10
4. Procedeu, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că amestecul preparat din granat de yttriu și fier presinterizat și flux conține un flux constituit din 38,4 părți în greutate PbO, 33,75 părți în 15 greutate PbF₂ și 1,8 părți în greutate B₂O₃.
5. Procedeu, conform revendicărilor 1 și 3, caracterizat prin aceea că amestecul preparat din granat de yttriu și fier presinterizat și flux conține un flux constituit 20 din 25,6 părți în greutate PbO, 19,3 părți în greutate PbF₂ și 1,2 părți în greutate B₂O₃.
6. Procedeu, conform revendicărilor

1.. .5, caracterizat prin aceea că amestecul conține 24% granat presinterizat și 76% flux.
7. Procedeu, conform revendicărilor

1.. .6, caracterizat prin aceea că fluxul este constituit din 51 %...56% PbO, 42%...46% PbF₂ și 2...3% B₂O₃.
8. Procedeu, conform revendicărilor

1.. .7, caracterizat prin aceeacă gradul de puritate al componentelor amestecului este de minimum 99,9%.
9. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că încălzirea amestecului se realizează în creuzet de platină.
10. Procedeu, conform revendicărilor 1 și 9, caracterizat prin aceea că încălzirea amestecului se realizează în cuptor cu încălzire rezistivă în aer.
11. Procedeu, conform revendicărilor 1, 9 și 10, caracterizat prin aceea că timpul de ridicare a temperaturii amestecului până la atingerea temperaturii de 1200°C este de

20.. .25,h.