Способ получения пирониобатов и пиротанталатов двухвалентных металлов

 

0499

О П ИС. .А Н. В Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i i) 70

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 23.05.78 (21) 2620441/29-33 (51) М. Кл з

С 04 В 35/00 а 01С ЗЗ/00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК 666.655 (oss.s) Опубликовано 30.11.79. 13юллетень Хо 44

Дата опубликования описания 30.11.79 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

T. Ф. Левчишина, P. Д. Давидович и Е. Г. Ипполитов

Институт химии Дальневосточного научного центра,4Н СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРОНИОБАТОВ

И ПИРОТАНТАЛА1 ОВ ДВУХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к способам получения пирон иобатов (пиротанталатов) двухвалентных металлов, например кальция, стронция, кадмия, обладающих сегнето- и пьезоэлектрическими свойствами и используемых для получения пьезоэлектрических керамических материалов.

Обычно пирониобаты и пиротанталаты двухвалентных металлов получают высокотсмпературным синтезом. При этом в качестве исходных продуктов используют стехиомстрическис смеси МЬзОв(ТазОз) и карбонатов двухвалентных металлов. Например, для получения пирониобатов и пиротанталатов Cd>Nb>O>, СдзТазОт и ЯгзТазОт спрессованные образцы, состоящие из смеси ХЬзОв(ТазОз) и карбонатов кадмия или стронция подвергают сначала обжигу при

1050 С, а затем термической обработке при

1400 — 1450 С (1).

Недостатком известных способов получения пирониобатов (пиротанталатов) двухвалентных металлов является высокая температура осуществляемого процесса, его м н о гост ад и и н ость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения пирониобата кальция, основанный на термической обработке оксида ниобия и карбоната кальция, прп температуре 1250 С в тсчснпс 24 ч. Исходные продукты получают путем псремешпвания МЬзОв и СаСОз втечение 10 I. Полученную смесь смачивают водой и пзотонпческп сжимают до 5 .10з кг/смз (2) Недостатком указанного способа является присутствие в консчном продукте в качестве примесей мета- и ортонпобатов кал цпя, что отражается на качестве получаемого ппронпобата кальция и снижает его выход. Кроме того, недостатком известного способа является необходимость проведения процесса прп высокой температуре в течение продолжительного периода времени.

Целью изобретения является снижение температуры и времени термической ооработкп, увеличение выхода и степени чистоты конечных веществ.

Указанная цель достигается тем, что прп получении ппронпобатов и пиротанталатов двухвалснтных металлов путем тсрмпчсской обработки соединений ниобия илп тантала и двухвалснтного металла, в качестве исходных продуктов используют оксофторониобаты пли фторотанталаты двухвалентIlhtx металлов, а термическую обработку

30 ведут в токе водяного пара прп 300 †8 С.

700499 (.сс гавlci(x)i Н. Фельд)иаи

Ко)рсктор 15, До)(Редактор Т, Пиаипеико

Тсхрсз А. Каа(!игаииксва

Заказ 2674, 6 Изд. ¹ 625 Тира)к 727 Поппис! ос!

1ПО «Г!оиск» Госуларствспиогз ко)иигсгз СССР о зс.!а)! изобрсic:.:i(и и отари(-.211

113035, Москва, il(-3>5>, Рзугискаи llàá., го 4!5

Ти:ографи;, кр. Саи?7!ова, 2

В качестве исходных продуктов используют оксофторонпобаты и гсптафторотанталаты двухвалентных металлов, например

MNbOF, nH,О (М вЂ” C2, Cd) и

МТаР,.пН O(М вЂ” Sr, Cd).

Исходные продукты подвергают термической обработке в токе водяного пара при

300 — 800 С в течение 3,5 — 5 ч, Процесс осуществляют следующим образом.

Навеску оксо(рторониобата или гсп, афторотанталата двухвалентного металла помещают в платиновую лодочку, которую вводят в трубчатую печь, нагретую до

200 С, после чего над навсской пропускают ток водяного пара и постепенно повышаюг температуру. Термическое разложение оксофторониобатов и фторотанталатов двухвалентных металлов начинается при 300 С и заканчивается при 800 С. Процесс контролируется путем определения количества выделяющегося фтористого водорода, а также по убыли массы вещества. Полученные пирониобаты и пиротанталаты двухвалентных металлов по данным рептгснографического и химического анализов нс содержит пр?!мссей,?(ет(?- и ортон!!Обато!з (таит;!латов), cl T21()I(c H5ITIIDI(!Ice?l и !!Обия (тантала) и окислов двухвал HòHI>lx металлов.

Использованис данного способа получения пиронпобатов (пиротанталатов) двуx.валентных металлов обеспечивает посравнению с известными следующие преимущества: увеличение выхода и степени чистоты пирониобатов (пиротанталатов) двухвалснтных металлов за счет испоз!ьзэвания в качестве исходных продуктов стехиометричсских соединении М1Х,17ОР; 17НзО и

МТаг) пН О; спп)кснпс температуры и времени обработки исходных продуктов, ITo значительно упрощает процесс получения ппропиобатов (пиротанта 12TQB) двухва 7cIITili>lx,l сталлов; осуществление контроля над процессом термического разло)кения исходных вещсств, которые могут быть получены нз продуктов фторидной переработки редкометального сырья.

Пример 1. 1 r C2NbOFq.2Н20 помещают в платиновук) лодочку, которую вводят в трубчатую печь, нагретую до 200 C.

Для разложения соли над навеской пропусК(>IОТ ТОК ВОД51НО! О П2Р2 11 ПОСТЕНСННО !1ОБЫша.от тсмпср ITypy печи до 800 С. Процесс !

О ведут в течение 4 ч. Все конечного продукта равен 0,672 г. Выход 99,5%.

П р им с р 2. г (dNbOF; 4Н20 помещают в платиновую лодочку и проводя: процесс термической обработки, как указаш) B примсрс 1. Температура 300 †7 С, время

3,5 ч. Все коне шого продукта 0,6 1 г. Выход 99,7%.

П р н м с р 3. 1 г STT2F;.2НзО помеща от в платиновую лодочку и проводят процесс

20 термической обработки, как указано в примере 1. Температура 350 — 800 С, время 4 ч.

Вес коне шого продукта 0,740 г. Выход

99,7 в,(.

П р и м с р 4. 1 г С(1Т2Г-, 611зО помещаю! в платиновую лодо !ку и 1(роводят процесс термической обработки, как указано в примере 1. Температура 350 — 700 С, время 5 ч.

13сс копс !Ного продукта 0,650 г. Выход

99>40/О.

:!О с1) о р >х! х л а: i 2 о б р с т с и и я

Способ получения пироннобатoB и ппротанталатов двуxB2.7cHTHI.Ix металлов путем термической обработки соединений ннобия >5 или тантала и дьухвалентного металла, отличающийсяя тс:,I, ITo, с целью снижения температуры и времени обработки, увслпчешгя выхода и степени чистоты конечных всп;сств, B качсствс исходных про40 дуктов используют оксофторониобаты илп фторот2нт(!л 11 ы двгхB!!ле?lтllь(x м Tа 7.701, и тсрми lccкук. Обраб:)тку всд(т B токе вод!!но(0 !!(!р!! Нр?! 300- 800 С.

И -о!!!1 !!Н()ор»1;ц «., ПР!!П51 ТЬ?(. IO ?1Н!1:;ili i!IC ПП!1 ЭКСПС!)ТНЗС !. Ci).IocicHñHlié Г, .!.. !1 д-).. т, (.1(СССР, 1956, т. 108, с 232

Па О?",—,. Вс -ll «o(> i нп хГо ; 1 1 55 )5 кл. С 1Л, 1968