SU814968A1 - Charge for synthesis of perovskite structure compounds - Google Patents

Charge for synthesis of perovskite structure compounds Download PDF

Info

Publication number
SU814968A1
SU814968A1 SU772550959A SU2550959A SU814968A1 SU 814968 A1 SU814968 A1 SU 814968A1 SU 772550959 A SU772550959 A SU 772550959A SU 2550959 A SU2550959 A SU 2550959A SU 814968 A1 SU814968 A1 SU 814968A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
group
oxide
lead
peroxide
metal
Prior art date
Application number
SU772550959A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Инна Петровна Боровинская
Александр Григорьевич Мержанов
Галина Яковлевна Попова
Дина Витальевна Семилетова
Александр Никитич Торопов
Вячеслав Борисович Улыбин
Виктор Васильевич Червяков
Вячеслав Васильевич Шипилов
Александр Семенович Штейнберг
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8469
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8469 filed Critical Предприятие П/Я В-8469
Priority to SU772550959A priority Critical patent/SU814968A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU814968A1 publication Critical patent/SU814968A1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

Изобретение относитс  к технологии ргщиокерамики, а именно к получению сложных окислов соединений II и IV групп со структурой перовскита, предназначенных дл  использовани  в радиоэлектронной технике, электроакустике, СВЧ-технике , нелинейной оптике и т..д. Известны составы шихты, примен е мые в радиокерамической технологии, которые состо т из окислов и карбонатов элементов I - IV групп периоди ческой системы. Например, дл  получени  титаната бари  используетс  смесь, состо ща  из двуокиси и карбоната бари , вз тых в стехиометрическом отношении. Происходит взаимодействие по следующей реакции BaTiO + BaCOj + Последн   реакци  протекает с не начительным тепловыделением и дл  ее проведени  до конца необходимо исходную шихту выдерживать при ИОР 1300с в течение нескольких часов U Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  шихта дл  получени  титанатов щелочноземельных металлов в режиме технологического горени ,вкл чак ца  используемые компоненты в следующем стехиометрическом мольном соотнсниении (титан, окись титана, перекись бари , окись бари ) 21. 1:(1+X):2:X, где О Х $1. Однако шихта дл  получени  титаната бари  имеет адиабатическую температуру горени  вьвие 1460°С по сравнению с температурой фазового перехода кубической модификации титаната бари  в гексагональную, котора  не обладает структурой перовскита Сз} Поэтсвлу в прс «лшленных услови х, когда в технологическом реакторе имеютс  значительные количества исходных компонентов и теплоотвод затруднен, образовьлваетс  в основном гексагональна  модификаци  продукта. Известно также, что титанат бари  тер ет кислород при нагревании, поэтому дл  получени  необедненного кислородом продукта в данной стехиомётрической шихте синтез необходимо вести или в среде кислорода или при повьнаенном давлении инертного газа (аргон, гелий) , что удорожает про цесс i Цель изобретени  - снижение те пературы горени  и упрощение технологического процесса при получе нии соединений со структурой перо да методом технологического горен Поставленна  цель достигаетс  тем, что шихта дл  синтеза соедин |ний со структурой перовскита мето технологического горени ,включающ металл IV группы, его оксид и пероксид металла I t х-руппы или IV группы побочной подгруппы, содерж компоненты в следующем соотношени мол.%: Металл IV группы 0,1-16,4 Оксид металла IV.группы33,6-49,9 Оксид металла ; II группы или IV группы побочной подгруппы 0,1-49,9 Пероксид металла I I группы или VI группы побочной подгруппы 0,1-49,9 причем, дл  получени  титаната ба ри  компоненты вз ты в следующем соотношении.мол.%: Титан7,3-12,8 Оксид титана 37,2-42,7 Оксид бари  0,1-35,0 Пероксид бари  15,0-49,9, дл  получени  титаната свинца ком поненты вз ты в следующем соотнош нии , мол.%: Титан0,1-16,4 Оксид титана 33,6-49,9 Оксид свинца 0,1-49,9 Пероксид свинца 0,1-49,9 а дл  получени  цирконата свинца шихта содержит компоненты в следу щем соотношении, мол.%: Цирконий0,1-16,4 Оксид циркони  33,6-49,9 Оксид свинца 0,1-49,9 Пероксид свинца 0,1-49, в предлагаемой шихте дл  титаната бари  адиабатическа  температура ниже 1460°С и следовательно, образование продукта в гексагональной фазе невозможно, а использование исходной шихты с повышенным относительно стехиометрии содержанием кислорода позвол ет проводить синтез при нормальных услови х только в замкнутом объеме. Шихту готов т следующим образом. Оксиды металлов )I и IV групп марки ЧДА -и порошкообразный металл IV группы дисперсностью не более 150 мк взвешивают, тщательно перемешивают , смесь помещают в тигель и уплотн ют. Инициирование реакции горени  осуществл етс  с помощью помещенной на поверхности смеси вольфрамовой спирали, через которую пропускают ток до момента начала реакции горени  в режиме технологического горени . Яркосвет щийс  фронт волны горени  перемещаетс  сверху вниз со скоростью до 5 мм/с. Дл  синтеза соединений со структурой пероксид описанным способом был приготовлен р д смесей, в процессе горени  с помощью пирометра ОППИР - 17 ,измер лась температура образца. Дл  титаната бари  температура в волне горени  не превышала 1460с, дл  двух других составов не превышала 1800°С. Окончательный продукт во всех случа х имел рыхлую структуру . Дл  титаната бари -плотность равна 3-4 г/см , дл  титаната свинца 4-5 г/см, дл  титаната свинца 5-6 г/см . Дл  титаната бари  полученный продукт имеет зеленоватосерую окраску, а дл  двух других веществ - бледно-серую. В табл.1 приведены основные электрические свойства конечного продукта. В табл.2 приведены электрофизические свойства титаната бари , измеренные на дисковых образцах, .изготовленных из предлагаемой шихты. Таблица 1The invention relates to the technology of ceramics ceramics, in particular, to the production of complex oxides of compounds of groups II and IV with perovskite structure, intended for use in radio electronic equipment, electro-acoustics, microwave technology, nonlinear optics, etc. The compositions of the charge used in radioceramic technology are known, which consist of oxides and carbonates of elements of groups I – IV of the periodic system. For example, to obtain barium titanate, a mixture consisting of barium dioxide and carbonate, taken in a stoichiometric ratio, is used. The reaction takes place according to the following reaction BaTiO + BaCOj + The latter reaction proceeds with an insignificant heat release and it is necessary to withstand the initial mixture at IOR 1300s for several hours to carry out it. The mixture for producing alkaline earth metal titanates in process combustion is closest to the one proposed. , including the components used in the following stoichiometric molar ratio (titanium, titanium oxide, barium peroxide, barium oxide) 21. 1: (1 + X): 2: X, where О Х $ 1. However, the charge for obtaining barium titanate has an adiabatic burning temperature of 1460 ° C compared with the phase transition temperature of cubic modification of barium titanate to hexagonal, which does not have the perovskite structure Sz} Poetsvlu under current conditions, when there are significant amounts of starting materials in the process reactor components and heat removal is difficult, mainly formed by hexagonal modification of the product. It is also known that barium titanate loses oxygen when heated, therefore, to obtain an oxygen-depleted product in this stoichiometric mixture, the synthesis must be carried out either in an oxygen environment or under an inert gas (argon, helium) pressure, which increases the cost of the process i. combustion temperature and simplification of the technological process in obtaining compounds with the structure of the per se with the method of technological goren. The goal is achieved by the fact that the charge for the synthesis of compounds with the structure of perovs of the method of process combustion, including metal of group IV, its oxide and metal peroxide I t of the x-flux or group IV of a subgroup, contain the components in the following ratio mol%: metal of group IV 0.1-16.4 metal oxide IV. of group 33 , 6-49.9 Metal Oxide; Group II or Group IV of a subgroup of 0.1-49.9 Peroxide of a metal of Group II or Group VI of a subgroup of 0.1-49.9 and, to obtain a bar titanate, the components are taken in the following ratio mol.%: Titan7, 3-12.8 Titanium oxide 37.2-42.7 Barium oxide 0.1-35.0 Barium peroxide 15.0-49.9, to obtain the lead titanate, the components are taken in the following ratio, mol%: Titanium 0.1-16.4 Titanium oxide 33.6-49.9 Lead oxide 0.1-49.9 Lead peroxide 0.1-49.9 A for obtaining lead zirconate, the charge contains the components in the following ratio, mol% : Zirconium 0.1-16.4 Zirconium oxide 33.6-49.9 Swine oxide and 0.1-49.9 Lead peroxide 0.1-49, in the proposed charge for barium titanate, the adiabatic temperature is below 1460 ° C and, therefore, the formation of the product in the hexagonal phase is impossible, and the use of the initial charge with an increased relative to stoichiometry oxygen content carry out synthesis under normal conditions only in a closed volume. The mixture is prepared as follows. Metal oxides) of the I and IV groups of the ChDA grade - and powdered metal of the IV group with a dispersion of not more than 150 microns are weighed, mixed well, the mixture is placed in a crucible and compacted. The combustion reaction is initiated by a tungsten coil placed on the surface of a mixture through which current is passed until the combustion reaction starts in the process combustion mode. The brightly lit front of the burning wave moves from top to bottom at a speed of up to 5 mm / s. For the synthesis of compounds with the peroxide structure in the manner described, a number of mixtures were prepared; during the combustion process, using the OPRIR pyrometer - 17, the sample temperature was measured. For barium titanate, the temperature in the combustion wave did not exceed 1460 s, for the other two compositions it did not exceed 1800 ° C. The final product in all cases had a loose structure. For barium titanate, the density is 3-4 g / cm, for lead titanate 4-5 g / cm, for lead titanate 5-6 g / cm. For barium titanate, the resulting product has a greenish gray color, and for the other two substances it is pale gray. Table 1 shows the main electrical properties of the final product. Table 2 shows the electrophysical properties of barium titanate, measured on disk samples made from the proposed mixture. Table 1

Тетраго- .СегнеТ i Од. Т BaOg. Tetrago-Tiger i Od. T BaOg.

Метати41 ,9 8,1 49,8 танат нальна  тофаза бари  ВаТ iOMetati41, 9 8,1 49,8 tanat nalna tofaza bari BaT iO

37,3 12,7 48,0 37.3 12.7 48.0

ТО же. То же Also. Also

То же - - - - 40,8 9,2 22,9The same - - - - 40.8 9.2 22.9

120 0,09120 0.09

77507750

120 0,1 120 0.1

7500 120 0,05 81007500 120 0.05 8100

В табл.3 приведены данные рентгеиофазного анализа. Вы влено наличие небольших примесей (3%) в качестве второй фазы.Table 3 shows the X-ray phase analysis data. The presence of small impurities (3%) as the second phase was revealed.

ТаблицаTable

Фактическа Actual

величинаmagnitude

ПараметрParameter

параметраparameter

Потери при прокаливании , %Losses during ignition,%

Содержание ВаО,% Содержание TiO,% The content of BaO,% The content of TiO,%

Молекул рное соотношение BaO/TiOr Molecular BaO / TiOr ratio

Содержание нерастворимого в Не остатка,% The content of insoluble in Not residue,%

СодержаниесвободногоFree content

ВаО,%WAO,%

ZrO,%ZrO,%

Ре10з,%% 10%

,% %

Тангенс угла диэлектрических потерьDielectric loss tangent

при. 20°Сat. 20 ° С

при at

Температура точкиPoint temperature

К10ри, K10ri,

Величина диэлектрическ проницаемости при 20 С при точке КюриThe value of dielectric constant at 20 C at the Curie point

Продолжение табл. 1Continued table. one

ТаблицаTable

Тетрагональность полученного продукта высока  - 1,0093 (теоретическа  величина 1,01) из чего следует большое значение е..The tetragonality of the product obtained is high - 1.0093 (the theoretical value is 1.01), which implies a large e value.

Claims (3)

Применение шихты позвол ет улуч- . шить электрофизические характеристики (в первую очередь ё. и tg ) предлагаемых материалов. Увеличение 6 позвол ет, например, получать конденсаторы с большей емкостью (с), так как с ё,а уменьшение tg f- улучшает частотные характеристики конденсаторов (расшир ет высокочастотную область), а также уменьшает паразиткы потери и тепловыделени  в конденсаторе , что позвол ет увеличить габариты , а следовательно, и емкость конденсатора. Кроме того изобретение позвол ет отказатьс  от зарубежной ( понской) технологии синтеза рассматриваемых материалов/ так как технологи  с использованием предлагаемой шихты более проста, более производительна , менее энергоемка, проще в аппаратурном исполнении, обеспечиваег более надежную охрану окружающей среды и позвол ет получать рассматрйваелие вещества в npoNSduленных услови х. Формула изобретени  . 1. UbiXTa дл  синтеза соединени( со структурой перовскита методом технологического горени , включающа  металл IV группы, его оксид, и.пероксид металла Н группы или /IV группы побочной подгруппы, отличающа с  тем, что, с целью снижени  температуры горени  и упрощени  технологического процесса , она содержит компоненты в следующем соотношении, мол.%: Металл IV группы 0,1-16,4 Оксид металла IV группы33,6-49,9 Оксид металла II группы или 0,1-49,9 IV группы побоч- 0,1-49,9 ной подгруппы Пероксид металла II группы или щ т сл щ ти в щ ци в п ч с т с IV группы побочной подгруппы 0,1-49,9 2.Шихта по п.1, отличаюа  с   тем, что дл  получени  таната бари , компоненты вз ты в дующем соотношении, мол.%: Титан7,3-12,8 Оксид титана 37,2-42,7 Оксид бари 0,1-35,0 Пероксид бари  15,0-49,9 3.Шихта по п.1, о т л и ч а ю  с   тем, что дл  получени  аната свинца, компоненты вз ты ледукхцем соотнесении, мол.%: Титан0,1-16,4 Оксид титана 33,6-49,9 Оксид свинца 0,1-49,9 Пероксид свинца 0,1-49,9 4.Шихта по пЛ, от л и ч а ю  с   тем, что дл  получени  коната свинца, компоненты вз ты ледукхцем соотношении, мол. %: Цирконий . 0,1-16,4 Оксид циркони  33,6-49,9 Оксид свинца 0,1-49,9 Пероксид свинца 0,1-49,9 Источники информации, ин тые во внимание при экспертизе 1.Окадзаки К. Технологи  керамиских диэлектриков, М., Машинороение , 1976, с. 22. The use of the charge allows to improve. sew electrical characteristics (primarily g. and tg) of the proposed materials. An increase of 6 allows, for example, capacitors with a larger capacitance (c), since it is, and a decrease in tan f- improves the frequency characteristics of the capacitors (expands the high-frequency region), and also reduces the parasite loss and heat release in the capacitor, which allows increase the size, and hence the capacitance of the capacitor. In addition, the invention makes it possible to abandon the foreign (Japanese) technology for the synthesis of the materials in question / because the technologists using the proposed charge are simpler, more productive, less energy-intensive, simpler in instrumentation, provide more reliable environmental protection and allow to obtain a substance in npoNS conditions. Claims. 1. UbiXTa for the synthesis of a compound (with perovskite structure by the method of technological combustion, including group IV metal, its oxide, and group H or / IV group peroxide of a secondary subgroup, characterized in that, in order to reduce the burning temperature and simplify the process , it contains components in the following ratio, mol.%: Metal IV of the group 0.1-16.4 Metal oxide IV of the group 33.6-49.9 Metal oxide Group II or 0.1-49.9 Group IV side-0, 1-49.9 of the subgroup Peroxide of a metal of group II, or alkali alkali in schia chi from hours with group IV of a secondary subgroup 0, 1-49.9 2. A mixture according to claim 1, characterized in that for producing barium tanate, the components are taken in the following ratio, mol.%: Titan7.3-12.8 Titanium oxide 37.2-42.7 Barium oxide 0.1-35.0 Barium peroxide 15.0-49.9 3. Batch according to claim 1, in accordance with claim 1, in order to obtain lead anatate, the components are leached by correlation, mol. %: Titanium 0.1-16.4 Titanium oxide 33.6-49.9 Lead oxide 0.1-49.9 Lead peroxide 0.1-49.9 4. Shchit on PL, from l and h with that that, to obtain lead conate, the components are taken by Leaduk ratios, mol. %: Zirconium. 0.1-16.4 Zirconium oxide 33.6-49.9 Lead oxide 0.1-49.9 Lead peroxide 0.1-49.9 Sources of information that are taken into account in the examination 1.Okazaki K. Ceramic technologists dielectrics, M., Mechanical Engineering, 1976, p. 22 2.Авторское свидетельство СССР 54585, кл. С 01 С 23/00, 1974. 2. Authors certificate of the USSR 54585, cl. From 01 September 23, 1974. 3.Бурсиан Э.В. Нелинейный крислл титанат бари . М., Наука, 1974, 247.3.Bursian E.V. Nonlinear crystal barium titanate. M., Science, 1974, 247.
SU772550959A 1977-12-05 1977-12-05 Charge for synthesis of perovskite structure compounds SU814968A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772550959A SU814968A1 (en) 1977-12-05 1977-12-05 Charge for synthesis of perovskite structure compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772550959A SU814968A1 (en) 1977-12-05 1977-12-05 Charge for synthesis of perovskite structure compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU814968A1 true SU814968A1 (en) 1981-03-23

Family

ID=20736270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772550959A SU814968A1 (en) 1977-12-05 1977-12-05 Charge for synthesis of perovskite structure compounds

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU814968A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446105C1 (en) * 2010-10-06 2012-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Method of producing titanates of alkali-earth metals or lead

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446105C1 (en) * 2010-10-06 2012-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Method of producing titanates of alkali-earth metals or lead

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TEMPLETON et al. Formation of BaTiO3 from BaCO3 and TiO2 in air and in CO2
US4606906A (en) Process of synthesizing mixed BaO-TiO2 based powders for ceramic applications
Ahn et al. Conventionally sintered (Na0. 5, K0. 5) NbO3 with barium additions
US4520004A (en) Method of manufacturing metal titanate fine powder
Nenasheva et al. High dielectric constant microwave ceramics
Smith et al. Preparation and Characterization of Alkoxy‐Derived SrZrO3 and SrTiO3
SU814968A1 (en) Charge for synthesis of perovskite structure compounds
US5376603A (en) Dielectric ceramic for microwaves
US2812234A (en) Titanate compositions
EP0104002B1 (en) Methods of manufacturing metal titanate fine powders
US2992929A (en) Ceramic dielectric substances of high dielectric constant and low temperature coefficient
Kakegawa et al. Preparation of Ba (Mg1/3Ta2/3) O3 using oxine
Van der Gijp et al. Peroxo‐oxalate Preparation of Doped Barium Titanate
US4897373A (en) Dielectric ceramic composition
JPH0246531B2 (en)
Pfaff Peroxide route to synthesize calcium titanate powders of different composition
US4744972A (en) Method for production of highly dielectric powder
JP2885599B2 (en) Barium titanate-based powder composition and method for producing semiconductor porcelain composition using the same
JPS6128621B2 (en)
US6051515A (en) Dielectric ceramics
SU785269A1 (en) Charge for producing high-frequency thermobalancing capacitors
US6093668A (en) Low temperature coefficient dielectric materials and devices comprising same
CN114874009B (en) Near-room temperature relaxation ferroelectric material Ba 4 SrBiTi 3 Nb 7 O 30 And preparation method and application thereof
Godbole et al. Sol-gel synthesis of barium titanate using barium carbonate with glacial acetic acid and butyl titanate monomer
US3069275A (en) Dielectric compositions