Способ получения монокристаллов оксида сурьмы Советский патент 1991 года по МПК C30B7/10 C30B29/16 

Изобретение относится к способу получения монокристаллов оксида сурьмы и может быть использовано в акустооптике и как композиционный материал для создания сверхпроводящих материалов.

Цель изобретения - повышение выхода монокристаллов 5Ь20з кубической модификации.

П р и м е р 1. В кварцевый вкладыш помещают химический реактив SbCIa марки ос.ч. в количестве 40 г и устанавливают перегородку, разделяющую зоны растворения и роста. Затем в кварцевый вкладыш заливают водный раствор НМОз и НаОа концентрацией 10 и 4 мас.% соответственно при объемном соотношении, равном 3:1. Объемное соотношение жидкой и твердой фазы составляет 3,5:1,1. Кварцевый вкладыш запаивают л опускают в автоклав периодического действия емкостью 250 см3. Для создания равновесного давления внутри кварцевого вкладыша и снаружи его пространство между автоклавом и вкладышем заливают водой с коэффициентом заполнения, соответствующим величине коэффициента заполнения раствора НЫОз и Н202. Автоклав герметически закрывают и помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 150°С с температурным перепадом At 45°. Давление жидкой среды при этой температуре составляет 10 атм. В результате происходит растворение треххлористой сурьмы, ее окисление до оксидной формы (III) и кристаллизация монокристаллов ЗЬ20з кубической модификации в зоне роста. Размер монокристаллов ЗЬ20з от 5 до 6 мм, выход составляет 90%.

П р и м е р 2. Методика оформления, последовательности операций и проведения эксперимента аналогична примеру 1. Основные физико-химические параметры ведения процесса получения монокристаллов Sb20s кубической модификации следующие1 количество SbCIs 40 г, концентрация

о

1

ю о о

водных растворов НМОз и НаОа составляет 14 и б мас.% соответственно, объемное соотношение V нмоз/ Н2О2 3:1. V HNO з + н 202/v 5ЬС1з 3-5:1 1 температура 150°С, температурный перепад 45°С, давление 12 атм. При установившемся стационарном режиме происходит образование монокристаллов оксида сурьмы с выходом 92,5%. Размеры кристаллов составляют 6- 6,5 мм.

ПримерЗ. Методика оформления, последовательности операций и проведение эксперимента аналогична примеру 1. Физико-химические параметры проведения эксперимента следующие: количество 40 г, концентрация водных растворов НМОз и Н2О2 составляет 10 и 4 мас.% соответственно, объемное соотношение

V HNOs/V , V UNO 3 + Н 2O2/V SbCl3

3,5:1. температура 180°С, температурный перепад 45°С, давление 18 атм. При установившемся стационарном режиме происходит образование монокристаллов оксида сурьмы кубической модификации с выходом 93,5%, размеры монокристаллов составляют 7-9 мм.

П р и м е р 4. Методика оформления, последовательности операций и проведения эксперимента аналогична примеру 1. Основные физико-химические параметры ведения процесса следующие: количество SbCIs 40 г, концентрация водных растворов НМОз и Н202 составляет соответственно 14 и б мас.%, объемное соотношение

V HNO3/V и V НМОЗ + Н2 O2/V SbCl3

3,5:1, температурный перепад 50°С, давление 20 атм. При установившемся стационарном режиме происходит образование монокристаллов оксида сурьмы кубической модификации с выходом 96,0%, размеры монокристаллов до 1 см.

Примеры по технологии получения монокристаллов оксида сурьмы кубической модификации приведены в таблице.

Использование предложенного способа получения монокристаллов кубической модификации обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: возможность получения практически 100%-ного выхода кубических кристаллов 5Ь20з при низких параметрах ведения процесса, разработанный способ безотходен, позволяет значительно снизить

затраты на производство монокристаллов ЗЬгОз, связанных с расходом электроэнергии, а также с эксплуатацией дорогостоящих автоклавов. Предложение эффективно, так как позволяет получать монокристаллы

5Ь20з в количествах, лимитируемых только емкостью рабочей аппаратуры и найденными параметрами. Полученные кристаллы могут быть использованы в качестве композита для создания сверхпроводящих материалов.

Формула изобретения

1.Способ получения монокристаллов оксида сурьмы путем перекристаллизации

шихты, содержащей соединение сурьмы, в водном растворе, содержащем НМОз. при высоких температуре, давлении и наличии температурного перепада, отличающийс я тем, что, с целью повышения выхода монокристаллов 5Ь20з кубической модификации, в качестве соединения сурьмы используют , в раствор вводят Н202 концентрацией 4-6 мас.%, при концентрации НМОз 10-14 мас.% процесс ведут при 150-180°С, 10-20 атм и температурном перепаде 45-50°С.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что процесс ведут при объемном .

соотношении НМОз и Н202, равном (3-4,2):(1-1,3) и объемном соотношении жидкой и твердой фаз, равном (3,5-4.0):(1,1-1.3).

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов оксидов сурьмы и может быть использовано в акустооптике и как композиционный материал для создания сверхпроводящих материалов. Цель изобретения - повышение выхода монокристаллов SbzOa кубической модификации Процесс ведут из водного раствора НМОз и Hz02 концентрацией 10-14 и 4-6 мае % соответственно при 150-180°С, давлении 10- 20 атм, температурном перепаде 45-50°С, используя в качестве исходной шихты 5ЬС1з Объемное соотношение HNOa и Н202 (3,0- 4,2).(1,1-1,3), объемное соотношение жидкой и твердой фазы равно (3,5-4,0):(1,1-1,3). Выход монокристаллов ЗЬаОз кубической модификации 92-94%. 1 з п ф-лы, 1 табл.