SU700499A1

SU700499A1 - Method of preparing pyroniobates and pyrotantalates of bivalent metals

Info

Publication number: SU700499A1
Application number: SU782620441A
Authority: SU
Inventors: Тамара Федоровна Левчишина; Рувен Лейзерович Давидович; Евгений Георгиевич Ипполитов
Original assignee: Институт Химии Дальневостчного Научного Центра Ан Ссср
Priority date: 1978-05-23
Filing date: 1978-05-23
Publication date: 1979-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к способам получени иирониобатов (пиротанталатов) двухвалентных металлов, например кальци , стронци , кадми , обладающи.х сегнето- и пьезоэлектрическими свойствами и используемых дл получени пьезоэлектрических керамических материалов.This invention relates to methods for producing divalent metal (iroionate) pyrivalent (e.g., calcium, strontium, cadmium) that possess ferro and piezoelectric properties and are used to obtain piezoelectric ceramic materials.

Обычно пирониобаты и пиротанталаты двухвалентных металлов получают высокотемпературным синтезом. При этом в качестве исходны.к продуктов используют стехиометрические смеси Nb2O5(Ta2O5) и карбонатов двухвалентных металлов. Например , дл получени пирониобатов и пиротанталатов Cd2Nb2O7, Cd2Ta2O7 и 5г2Та2О7 спрессованные образцы, состо щие из смеси Nb2O5(Ta2O5) и карбонатов кадми или стронци подвергаЕОт сначала обжигу при 1050°С, а затем термической обработке при 1400-1450°С 1.Usually, pyroniobates and pyrothantalates of divalent metals are obtained by high-temperature synthesis. Moreover, stoichiometric mixtures of Nb2O5 (Ta2O5) and divalent metal carbonates are used as starting materials. For example, to obtain pyroniobates and Cd2Nb2O7, Cd2Ta2O7 and 5g2Ta2O7 pyrhotantalates, compressed samples consisting of a mixture of Nb2O5 (Ta2O5) and cadmium or strontium carbonates are subjected to EO first calcination at 1050 ° C and then heat treated at 140050 ° C.

Педоетатком известных способов получени пирониобатов (пиротанталатов) двухвалентных металлов вл етс высока температура осуществл емого процесса, его многостадийность.The pedoethetics of the known methods for the preparation of pyroniobates (pyrotantalates) of bivalent metals is the high temperature of the process being carried out, its multi-stage character.

Паиболее близким техническим рещением к изобретению вл етс способ получени иирониобата кальци , основанный на термической обработке оксида ниоби и карбоната кальци , при температуре 1250°С в течение 24 ч. Иеходные продукты получают цутем перемещивани Nb2O5 и СаСОз в течение 10 ч. Полученную смесь смачивают водой и изотонически сжимают до 5-103 кг/смз 2.The closest technical solution to the invention is a method for producing calcium ironiobate based on heat treatment of niobium oxide and calcium carbonate at a temperature of 1250 ° C for 24 hours. The initial products are obtained by moving Nb2O5 and CasO3 for 10 hours. The mixture is moistened with water and isotonically compressed to 5-103 kg / cm 2.

Недостатком указанного способа вл етс присутствие в конечном продукте в качестве примесей мета- и ортониобатов кальци , что отражаетс на качестве получаемого пирониобата кальци и сиижает его выход. Кроме того, недостатком известного способа вл етс необходимость проведенн нроцесса при высокой температуре в течение продолжительного периода времеии .The disadvantage of this method is the presence in the final product as impurities of calcium meta- and ortoniobates, which reflects on the quality of the calcium pyroniobate obtained and shines its output. In addition, a disadvantage of the known method is the need to carry out the process at a high temperature for an extended period of time.

Целью изобретен 1 вл етс температуры и времени термической обработки , увеличение выхода и стеиени чиетоты конечных вещеетв.The purpose of the invented 1 is the temperature and time of heat treatment, increasing the yield and temperature of the final substances.

Указанна цель достигаетс тем, что при получении пироннобатов и пиротанталатов дву.хвалентных металлов путем термической обработки соединений ниоби или тантала и двухвалентного металла, в качестве исходных продуктов используют оксофторониобаты или фторотанталаты двухвалентных металлов, а термическую обработку ведут в токе вод ного пара при 300-800°С.This goal is achieved by obtaining pyronnobates and pyrhotanthalates of bivalent metals by heat treatment of niobium or tantalum compounds and a bivalent metal, oxofluoroniobates or bivalent metal fluorotantalates are used as starting products in a stream of water vapor at 300-800 ° s

В качестве исходных продуктов используют оксофтороннобаты и гептафторотанталаты двухвалентных металлов, напрнмерOxofluorononobates and bivalent metal heptafluorotantalates are used as starting materials, such as

MNbOFs -/гН.О (М - Са, Cd) и MTaF7-/zH,O(M-Sr,Cd).MNbOFs - / gn.O (M - Ca, Cd) and MTaF7- / zH, O (M-Sr, Cd).

Исходные продукты подвергают термической обработке в токе вод ного пара при 300-800°С в течение 3,5-5 ч.The initial products are subjected to heat treatment in a stream of water vapor at 300–800 ° C for 3.5–5 h.

Процесс осуществл ют следующим образом .The process is carried out as follows.

Навеску оксофторониобата илп гептафторотанталата двухвалентного металла номепдают в платиновую лодочку, которую ввод т в трубчатую печь, нагретую до 200°С, после чего над навеской пропускают ток вод ного пара и постепенно повышают температуру. Термпческое разложение оксофторониобатов и фторотанталатов двухвалентных металлов начинаетс при 300°С и заканчиваетс при 800°С. Процесс контролируетс путем онределенн количества выдел ющегос фтористого водорода, а также по убыли массы вещества. Полученные пироннобаты и ниротанталаты двухвалентных металлов по данным рентгенографического и химического анализов не содержит примесей мета- и ортониобатов (танталатов), а также п тиокисей ниоби (тантала) и окислов двухвалентных металлов .A portion of oxofluoroniobate or divalent metal heptafluorotantalate is fed into a platinum boat, which is introduced into a tube furnace heated to 200 ° C, after which a stream of water vapor is passed over the suspension and gradually increases the temperature. The thermal decomposition of oxofluoroniobates and fluoro-tantalates of divalent metals begins at 300 ° C and ends at 800 ° C. The process is controlled by determining the amount of released hydrogen fluoride as well as the weight loss of the substance. According to the data of X-ray and chemical analyzes, the pyronnobates and nirothantalates of divalent metals do not contain impurities of meta- and ortoniobates (tantalates), as well as niobium (tantalum) oxides and oxides of divalent metals.

Использование данного способа нолучени пирониобатов (пиротапталатов) двухвалентных металлов обеспечивает по сравнению с известными следуюпдпе преимун1.ества:The use of this method for obtaining pyroniobates (pyrotaptalates) of bivalent metals provides, in comparison with the known, the following advantages:

увеличение вы.хода и степени чистоты пирониобатов (пиротанталатов) двухвалентных металлов за счет использовани в качестве исходных продуктов стехиометрических соединений MNbOFs-nbfzO и МТаРг-пИоО;an increase in the yield and purity of pyroniobates (pyrotantalates) of bivalent metals due to the use of stoichiometric compounds MNbOFs-nbfzO and MTaRg-pIOoo as initial products;

снижение температуры и времени обработки исходных иродуктов, что значительно унроигает процесс полученп нироииобатов (пиротанталатов) двухвалентных металлов;reducing the temperature and processing time of the starting materials and products, which significantly builds up the process of obtaining nio-iiobates (pyrotantalates) of bivalent metals;

осуществление контрол над процессом термического разложени исходных веП1 ,еств, которые могут быть получены из продуктов фторидпой переработки редкометального сырь .exercising control over the process of thermal decomposition of the initial materials, which can be obtained from the fluoride products of the processing of rare-metal raw materials.

Пример 1. 1 г CaNbOF5-2H2O номеniaiOT в платиновую лодочку, которую ввод т в трубчатую печь, нагретую до 200°С. Дл разложени соли над навеской пропускают ток вод ного пара и постепенно повыН1ают температуру печи до . Процесс ведут в течение 4 ч. Вес конечного продукта равен 0,672 г. Выход 99,5%.Example 1. 1 g of CaNbOF5-2H2O nomeniOT in a platinum boat, which is introduced into a tube furnace heated to 200 ° C. To decompose the salt above the sample, a stream of water vapor is passed in and the furnace temperature is gradually raised to. The process is conducted within 4 hours. The weight of the final product is 0.672 g. The yield is 99.5%.

Пример 2. 1 г CdNbOF5-4n2O помещают в 1лат 1новую лодочку и провод т процесс тер.мической обработки, как указано в примере 1. Темнерат ра 300-700°С, врем 3,5 ч. Вес конечного продукта 0,671 г. Выход 99,7%.Example 2. 1 g of CdNbOF5-4n2O is placed in 1lat 1 new boat and the heat treatment process is carried out as indicated in example 1. Temperature range is 300-700 ° C, time is 3.5 hours. Weight of the final product is 0.671 g. Output 99 , 7%.

Пример 3. 1 г SrTaF7-2n2O помещают в платиновую лодочку и провод т процесс термической обработки, как указано в нримере 1. Температура 350-800°С, врем 4ч. Вес конечного продукта 0,740 г. Выход 99,7%.Example 3. 1 g of SrTaF7-2n2O is placed in a platinum boat and the heat treatment process is carried out as indicated in example 1. Temperature 350-800 ° С, time 4 h. The weight of the final product is 0.740 g. The yield is 99.7%.

Пример 4. 1 г (dTaF7-6Ii2O помещают в платиновую лодочку и провод т процесс термической обработки, как указано в прпмере 1. Температура 350-700°С, врем 5 ч. Вес конечного продукта 0,650 г. Выход 99,4%.Example 4. 1 g (dTaF7-6Ii2O is placed in a platinum boat and the heat treatment process is carried out as indicated in example 1. Temperature 350-700 ° C, time 5 hours. Weight of the final product is 0.650 g. Output 99.4%.

Ф о р м } л а i 1 3 о б р е т е н и F o rm} l a i 1 3 about a b ete n i

Способ получени пирониобатов и пиротанталатов двухвалентных металлов нутем термической обработки соединений ниоби или тантала и двухвалентиого металла, отличающийс тем, что, с целью снижени температуры и времени обработки, увеличени выхода н стенени чистоты конечных веществ, в качестве иеходных иродуктов используют оксофторониобаты или фторотанталаты двухва.чентных металлов, а термическую обработку ведут li токе вод ного пара при 300-800(.The method of producing pyroniobates and pyro-tantalates of divalent metals by heat treatment of niobium or tantalum and bivalent metal compounds, characterized in that oxofluoroniobates or two-two fluorotantalates are used to reduce the temperature and time of the final substances. metals, and heat treatment is carried out with a stream of water vapor at 300–800 (.

Ис очпики пп(|)ормаци11,Is ochpiki nn (|) omatsi11,

ир1-и1 тые I5O ппкмачис при экспертизеir1-i1 toe I5O ppkmachis during examination

1.Смоленский Г. Л. is да. ДЛИ СССР, 1956, т. 108, с. 232.1.Smolensky G.L. is yes. DLI USSR, 1956, t. 108, p. 232.

2.Патент Великсбр iTa;;nii J 1155i35, кл. С Л, 19G8.2. Patent Velixbr iTa ;; nii J 1155i35, cl. C L, 19G8.