СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ СИЛИКАТА КАЛИЯ И НИОБИЯ K*002(NBO)*002SI*004O*001*002 Российский патент 1997 года по МПК C30B7/10 C30B29/34 

Описание патента на изобретение RU2093616C1

Изобретение относится к способу получения в гидротермальных условиях монокристаллов K2(NbO)2 Si4O12 и может быть использовано в нелинейной оптике.

Известен способ получения кристаллов K2(NbO)2Si4O12 принятый нами за прототип, включающий нагревание в платиновом тигле смеси, состоящей из KNO3, Nb2O5, SiO2, компоненты которой взяты в стехиометрических пропорциях, до температуры 1150oC.

Hедостатком способа является необходимость использования дорогостоящих неактивных температурно-устойчивых материалов, проведения опытов при высоких температурных режимах > 1000oC и невозможность получения монокристаллов K2(NbO)2Si4O12 размеров, достаточных для их дальнейшего использования.

Преимущество предлагаемого способа гидротермального получения кристаллов K2(NbO)2Si4O12 заключается в том, что появляется возможность получения монокристаллов размером до 2 3 мм, а также отпадает необходимость употребления дорогостоящих материалов, таких как Pt, так как процесс ведут при температурах, не превышающих 500oC. Технический эффект заключается в использовании гидротермального синтеза, позволяющего получить монокристаллы K2(NbO)2Si4O12, пригодные для измерения их физических свойств и применения этих монокристаллов в виде заставок для выращивания крупных монокристаллических образцов для использования их как нелинейно-оптический материал.

Способ реализуется следующим образом. Смесь оксидов Nb2O5 и SiO2 реактивы марок ЧДА, ХЧ, ОСЧ, помещалась в стандартный автоклав периодического действия, футерованный Си, и заливалась раствором следующего состава в мас. KOH 20, KF 20, KCl 20. Для приготовления растворов использовались реактивы марок ХЧ и ЧДА. Растворы готовят последовательно в отдельных боксах. В одном 20 г KOH растворяют в 100 мл раствора H2O в другом 20 г KF растворяют в 100 мл раствора H2O, в третьем растворяют 20 г KCl в 100 мл раствора H2О. Полученные растворы сливают и перемешивают при комнатной температуре. Полученный состав заливают в футерованный медью автоклав периодического действия.

Автоклав герметизируют и устанавливают в печь сопротивления, где его нагревают до температуры 400o-600oС при давлении жидкой фазы 900-1300 атм.

При более низких параметрах скорость кристаллизации резко падает. Более высокие параметры требуют создания более сложной аппаратуры. Длительность опыта 10-14 суток. За меньшее время опыта кристаллизация не успевает пройти полностью. Размер полученных монокристаллов 2 мм.

Пример 1.

В стандартный автоклав, футерованный медью, помещают смесь оксидов Nb2O5 и SiO2 в отношении 1 1, заливают раствор KOH - 20% и выдерживают в течение 10 суток при температуре 400oC и давлении жидкой фазы 1000 атм. Размер полученных монокристаллов до 0,5 мм.

Пример 2.

В стандартный автоклав, футерованный медью, помещают смесь оксидов Nb2О5 и SiО2 в отношении 1 3, заливают раствор KF 40% и выдерживают в течение 12 суток при 500oC и давлении жидкой фазы 1200 атм. Размер полученных монокристаллов 3 мм.

Пример 3.

В стандартный автоклав, футерованный медью, помещают смесь оксидов Nb2O5 и SiО2 в отношении 1 2, заливают раствор KOH - 20% и KF 20% и выдерживают в течение 13 суток при температуре 450oC и давлении жидкой фазы 1100 атм. Размер полученных монокристаллов 2,5 мм.

Пример 4.

В стандартный автоклав, футерованный медью, помещают смесь оксидов Nb2O5и SiO2 в отношении 1 4, заливают раствор KOH 47% и K2CO3 40% и выдерживают в течение 12 суток при температуре 550oC и давлении жидкой фазы 1200 атм. Размер полученных монокристаллов 0,5 мм.

Пример 5.

В стандартный автоклав, футерованный медью, помещают смесь оксидов Nb2O5 и SiO2 в отношении 1 1,5, заливают раствор K2CO3 10% и выдерживают в течение 14 суток при температуре 530oC и давлении жидкой фазы 900 атм. Размер полученных монокристаллов 1 мм.

Похожие патенты RU2093616C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ МЕТАНИОБАТА ЛИТИЯ 1993
  • Димитрова О.В.
  • Высоцкий Б.И.
  • Стрелкова Е.Е.
  • Рошкован Г.Р.
  • Исаев В.С.
  • Грузиненко В.Б.
  • Безделкин В.В.
RU2039134C1
СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТАНТАЛАТА ЛИТИЯ 1993
  • Димитрова О.В.
  • Высоцкий Б.И.
  • Стрелкова Е.Е.
  • Рошкован Г.Р.
  • Исаев В.С.
  • Грузиненко В.Б.
  • Безделкин В.В.
RU2040601C1
СПОСОБ ОКРАСКИ ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛОВ ГРУППЫ ХАЛЦЕДОНА 1996
  • Димитрова О.В.
RU2111192C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО НЕЛЕГИРОВАННОГО И ЛЕГИРОВАННОГО ИТТРИЙ-АЛЮМИНИЕВОГО ГРАНАТА 1998
  • Данчевская М.Н.
  • Ивакин Ю.Д.
  • Янечко П.А.
RU2137867C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОДЕЛОЧНЫХ КАМНЕЙ ГРУППЫ ХАЛЦЕДОНА 1996
  • Димитрова О.В.
RU2119977C1
Способ гидротермальной перекристаллизации ортофосфата галлия 1988
  • Димитрова Ольга Владимировна
  • Ярославский Игорь Михайлович
  • Пополитов Владислав Иванович
  • Рез Иосиф Соломонович
SU1692942A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ОРТОНИОБАТА СУРЬМЫ 1995
  • Пополитов В.И.
  • Александренков В.П.
  • Багров В.В.
  • Павлов В.А.
  • Крючков В.В.
RU2113556C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КОРУНДА 1996
  • Данчевская М.Н.
  • Ивакин Ю.Д.
  • Торбин С.Н.
  • Зуй А.И.
RU2093464C1
Способ получения монокристаллов оксида висмута 1989
  • Пополитов Владислав Иванович
  • Цейтлин Михаил Невахович
  • Дыменко Татьяна Михайловна
  • Яшлавский Кемал Селяметович
SU1723211A1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ 1997
  • Алехин Ю.В.
  • Соколов С.Ю.
  • Цуранов М.Н.
  • Шапкин В.Н.
RU2134238C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ СИЛИКАТА КАЛИЯ И НИОБИЯ K*002(NBO)*002SI*004O*001*002

Использование: изобретение относится к способу получения в гидротермальных условиях монокристаллов K2(NbO)2Si4O15 и может быть использовано в нелинейной оптике. Сущность изобретения: способ гидротермального получения монокристаллов K2(NbO)2Si4O12 заключается в том, что появляется возможность получения монокристаллов размером до 2 - 3 мм, а также отпадает необходимость употребления дорогостоящих материалов, таких как Pt, позволяющий получить монокристаллы, пригодные для измерения их физических свойств и применения монокристаллов K2(NbO)2Si4O12 в виде затравок для выращивания крупных монокристаллических образцов для использования их в качестве нелинейно-оптического материала. Сущность способа состоит в том, что синтез проводится в гидротермальных условиях при температуре 400 - 600oC и давлении жидкой фазы 900 - 1300 атм, при отношении компонентов смеси Nb2O5/SiO2 - 1:1 - 1:5, а в качестве раствора используют водные растворы KOH или KF или K2CO3 или смеси KOH с KF или KOH с K2CO3 или KOH с KF и KCL.

Формула изобретения RU 2 093 616 C1

Способ получения монокристаллов силиката калия и ниобия K2(NbO)2Si4O12 синтезом из смеси оксидов Nb2O5 и SiO2 и соединения калия, отличающийся тем, что синтез проводят в гидротермальных условиях при температуре 400 600oС и давлении 900 1300 атм. при отношении оксидов Nb2O5 SiO2, равном 1 1 1 5, а в качестве соединения калия используют водные растворы следующих концентраций, мас.

KOH 5 50
или
KF 5 60
или
K2CO3 5 50
или их смеси, взятые в равных соотношениях объемов при следующей концентрации компонентов, мас.

KOH 5 50
KF 5 60
или
KOH 5 50
KF 5 60
KCl 5 50
или
KOH 5 50
K2CO3 5 50,

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2093616C1

Шумяцкая Н
и др
Гидротермальный синтез и кристаллическая структура Ti-вадеита
- Доклады АН СССР, 1973, т.208, N 3, с.591-594
Crosnier M.P.et al
K(NbO)SiO
A New Material for Non-Sinear Optics
Ferroelectrics, 1991, v.124, p.61-66.

RU 2 093 616 C1

Авторы

Димитрова О.В.

Стрелкова Е.Е.

Даты

1997-10-20Публикация

1994-06-07Подача