Способ получения порошков двойных или тройных карбонатов щелочноземельных металлов

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Реснублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 040180 (21) 2895040/23-26 (51)М. Кл з

С 01 F 11/18 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 151181 Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1511„81 (53) УДК546.264 (088. 8) (72) Авторы и з обретен и я

Н.К.Евстигнеева и И.Д.Калинина (71) Заявитель (5 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ДВОЙНЫХ

ИЛИ ТРОЙНЫХ КАРБОНАТОВ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ

МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к аналитической химии и к электронной технике, в частности к технологии изготовления катодных материалов ЭВП.

При изготовлении оксидных катодов для получения однородных и тонких покрытий, напыляемых с помощью плазменной струи, в качестве исходного материала применяют тройные или двойные карбонаты бария-стронция-кальция с повышенной сыпучестью, дисперсностью и сферической формой зерна.

Известен способ получения карбонатов щелочно емельных металлов BaSr-Са, заключающийся в том, что в 15 предварительно нагретый раствор гидроокисей Ва-Sr-Са при 85-90 С подао ют углекислый газ до полного осаждения карбонатов Ва-Sr-Ca (1) .

Недостатком этого способа является 20 то что синтез проводится при повы1 о шенной температуре (85-90 С), что создает. условия для укрупнения частиц и образования конгломератоВ. При производстве оксидных катодов методом плазменного напыления Присутствие конгломератов недопустимо. Кроме того, данный способ является трудоемким из-за применения и очистки углекислого газа. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения порошков карбонатов Ва-5гСа путем осаждения их из раствора аэотнокислых солей углекислым аммо" нием в присутствии метилового спирта. В качестве растворителя азотнокислых солей Ва-Sr-Са и углекислого аммония используют 40%-ный раствор метилового спирта в воде (d=0,9375).

Азотнокислые соли Ва-Sr-Ca, растворенные в метилово-водном растворе, нагревают до 85 С. Далее при повышенной температуре (85оС) проводят осаждение карбонатов Ba-Sr-Са углекислым аммонием, растворенным в том же 40%-ном растворе метилового спирта в воде. Добавка метилового спирта дала воэможность получить карбонаты Ba-Sr-Ca с размером зерна 1 мкм и более (2) .

Недостатком, данного способа является то, что метиловый спирт — токсичное труднодоступное вещество. Кроме того, получают частицы тройных карбонатов с размером 1 мкм и более, невысокой сыпучестью (4,8-5,3 г/мин), в то время как для производства оксидных катодов методом плазменного

880983 город, ул. Проектная, 4 напыления тройные карбонаты Ва- S r -C e должны отвечать высоким требованиям по размеру зерна (менее микрона) и сыпучести.

Целью изобретения является повышение дисперсности и сыпучести порошQcoB двойных и тройных карбонатов ще-( лочноземельных металлов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения порошков карбонатов Ва-Sr-Са, включающему операцию карбонизации растворов 1Î нитратов щелочноэемельных металлов в присутствии органической добавки, в качестве последней используют ацетон в количестве 25-30 об. Ъ по отношению к объему растворов. 15

Кроме того, карбонизацию растворов .осуществляют углекислым аммонием.

Количество ацетона выбрано на том основании, что при использовании его в количестве менее 253 размер зерна карбонатов такой же, как и в известном способе (2), а при использовании ацетона в количестве более ЗОВ наблюдается сильное помутнение раствора, и синтез провести не удается иэ-за выпадения азотнокислых солей Вà-Sr — Са из раствора. Процесс карбонизации растворов нитратов Ва-Sr-Са осуществляют при комнатной температуре (15

25 С), что дает возможность в присут.ствии ацетона г.олучать карбонаты Ва- ЗО

Sr-Ca со сферической формой зерна.

При более высоких температурах образуются кристаллы карбонатов игольчатой формы. Сферическая форма зерна карбонатов Ва-Sг-Са является необходи-Щ мой при получении однородных и тонких покрытий с помощью плазменной струи.

Пример 1. Получают тройной карбонат Ва-5г-Са. Смесь азотнокислых солей Ва-Sr-Са в количестве,г:Вз (N03)<

7,5; Sr (NOp)1 6,75; Са (МОЗ)О 0,75; растворяют при перемешивании в 250 мл дистиллированной воды и фильтруют от механических примесей. В качестве исходного сырья используют нитраты BaSr-Са квалификации х.ч. К раствору азотнокислых солей приливают ацетон

25-30 об. % от объема раствора нитратов. Далее приготовляют раствор углекислого аммония. 10 г углекислого аммония растворяют при перемешивании M в 100 мл дистиллированной воды. Раст- вор углекислого аммония очищают от механических примесей путем фильтрации.

В качестве исходного сырья используют углекислый аммоний квалификации Я х.ч ° Далее к раствору углекислого аммония прибавляют ацетон 25-30 об.% от объема раствора. Раствор углекислого аммония при комнатной температуре по каплям при интенсивном перемешивании прибавляют к раствору нитратов Ва-Sr-Са. Полученный осадок тройных карбонатов Ва-5r-Са отфильтровы, ВНИИПИ Заказ 9851 /36

Филиал ППП "Патент, r.Уж вают, быстро промывают 1-2 раза дистиллированной водой и высушивают при комнатной температуре . Выход готового продукта 99, ЗЪ (10, б г) . Сыпучесть продукта 6,5-8 г/мин р размер зерна

0,5-0,8 мкмжд форма зерен сферическая.

Пример 2. Получают двойные карбонаты бария-стронция. Смесь азотнокислых солей в количестве, г: Ва (NOy) y 8,25; Sr (ИО )1 6,75; растворяют в 250 мл дистиллированной воды и фильтруют от механических примесей. В качестве исходного сырья используют нитраты Ва-Sr квалификации x,÷. К раствору азотнокислых солей приливают ацетон 25 — 30 об. % от объема раствора нитратов. Далее приготавливают раствор углекислого аммония. В качестве исходного сырья используют углекислый аммоний квалификации х.ч. 10 г углекислого аммония растворяют в 100 мл дистиллированной воды. Раствор углекислого аммония при комнатной температуре по каплям при интенсивном перемешивании прибавляют к раствору нитратов Ва-Sr. Полученный осадок двойных карбонатов Ва5г отфильтровывают, быстро промывают 1-2 раза дистиллированной водой, ацетоном и высушивают на воздухе при комнатной температуре. Выход готового продукта 99,4Ъ (10,82 г) . Сыпучесть продукта 6,5-8 г/мин; размер зерна 0,5-0,8 мкм; форма зерна сферическая.

Использование для производства оксидных катодов карбонатов Ва -Sг-Са с улучшенными свойствами повышает процент разложения карбонатов на окислы в плазменной дуге на 30-35Ъ, что имеет большое значение для улучшения рабочих характеристик катодов.

Формула изобретения

1. Способ получения порошков двойных или тройных карбонатов щелочноэемельных металлов, включающий карбониэацию растворов нитратов щелочноземельных металлов в присутствии органической добавки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения дисперсности и сыпучести продукта, в качестве органической добавки используют ацетон в количестве

25-30 об. Ъ.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что карбонизацию растворов осуществляют углекислым аммонием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 520330, кл. С 01 F 11/18, 1974.

2 . Коган Р.Н °, Лавров И.С. Научно-технический бюллетень ОКБ и завода "Светлана", 1958, Р 8, с. 33 (прототип).

Тираж 508 Подписное