Твердые растворы антимонидов редкоземельных элементов и способ их получения Советский патент 1992 года по МПК C01F17/00 

Описание патента на изобретение SU1747386A1

Изобретение относится к новым химическим соединениям,а именно к твердым растворам на основе редкоземельных элементов и сурьмы с общей формулой Ho$-xGdxSb3 (,5-1,5) и к способу их получения. Они могут быть использованы как магнитные материалы в криогенной технике.

Ивестны антимониды некоторых редкоземельных элементов иттриевой подгруппы с общей формулой LnsSbs (, Tb, Dy, Но), проявляющие при низких температурах (86-263 К) ферромагнитное упорядочение, с относительно высокими значениями парамагнитной температуры Кюри,

Среди указанных антимонидов наибольшую намагниченность в магнитном поле до 20 КЭ проявляет антимонид гольмия HosSb3(1,47 м3 ). Эти позволяет отнести его к перспективному магнитному материалу.

Однако существенным недостатком HosSbs, объясняемым его физико-химической природой, является .то, что он имеет относительно низкую температуру Кюри, которая составляет 86 К.

Цель изобретения - синтез на основе антимонидов гольмия HosSbs и гадолиния GdsSba твердых растворов Hos-xGdxSb3 (,5-1,5), магнитных материалов, у которых сохранялось бы высокое значение намагниченности, а температура Кюри была бы существенно выше, чем у НовЗЬз.

Для достижения цели на основе антимонидов HosSba и GdsSbs приготавливают твердые растворы состава Hos-xGdsSbs (,5-1,5).

Для получения гомогенных твердых растворов указанных составов порошки антимонидов НобЗЬз, GdsSba, свойства которых приведены в табл.1, смешивают в определенном .стехиометрическом соотношении, прессуют в таблетку и помещают в герме2

4J

СО 00

Os

тичный молибденовый тигель. Затем тигель с веществом подвергают нагреву в еакууми- рованной среде (до 1,33 10 Па) от комнатной температуры до 1300 ± 50°С и при этой температуре выдерживают 2-3 ч. После это- го печь выключают и тигель с веществом охлаждают до комнатной температуры. Скорость нагрева и охлаждения печи составляет 30 град/мин. Установлено, что скорость нагрева и охлаждения не играет существен- ной роли при синтезе твердых растворов. Существенное значение при синтезе имеют конечная температура синтеза и время выдержки реакционной смеси при этой температуре. Так, при продолжительности синтеза менее 2 ч не достигается полной гомогенизации продукта, а продолжать синтез более 3 ч не имеет смысла, поскольку дальнейшее продолжение времени синтеза практически не влияет на фазовый состав полученного гомогенного продукта. Проводить синтез твердых растворов при температуре свыше 1350°С нежелательно, так как при этом возможно частичное диспропор- ционировзние HosSbs. Синтез при темпера- туре ниже 1250°С приводит к образованию негомогенного продукта вследствие неполного взаимодействия HosSbs с GdsSba.

Твердые растворы составов от ,5 до ,5 синтезируются при одном и том же температурном и временном режиме, т.е. при 1300 ± 50°С и времени выдержки 2-3 ч.

П р и м е р 1. При получении твердого раствора Hos-xGdxSbs при состава ,5Gdo,5Sbs в количестве 9,480 г порошки НозЗЬз и GdsSbs смешивают в соотношении их мольных долей как 0,9:0,1. Для этого берут 8,560 г порошка HosSbs и 0,920 г порошка GdsSbs. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из мо- либдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной температуры до 1250-1350°С осуществляют в вакууме 1,33 Па и выдерживают при этом 2-3 ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры,

П р и м е р 2. При получении твердого раствора Ho4GdSba () в количестве 14,172 г в соотношении мольных долей BosSbs и GdsSbs как 0,8:0,2; 11,412 г порош- ка HosGds смешивают с 2,760 г порошка GdsSbg. Смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Тигель с таблеткой нагревают в вакууме 1,33 - Па до 1250-1350°С и выдержи- вают при этом 2-3 ч.

Пример 3. При получении твердого раствора Ноз,5Сс5т.55Ьз(,5} в количестве 18,84 г в соотношении мольных долей

HosSbs и GdsSbs как 0,7:0,3; 13,320 г порошка HosSbs смешивают с 5,520 г порошка GdsSbs, прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой осуществляют в вакууме 1,33 - Па до температуры 1250-1350°С и выдерживают при этом 2-3 ч. Затем тигель с веществом охлаждают до комнатной температуры.

Характеристики полученных твердых растворов приведены в табл.2.

Установлено, что антимонид гольмия и гадолиния образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов замещения, кристаллизующихся в гексагональной син- гонии типа MnsSls. Как видно из данных табл. 2, значения намагниченности твердых растворов Hos-xGdxSbs (,5-1,5) меньше намагниченности HosSbs (1,47 1 Т л м кг ) всего лишь на 0,5-3%, что вполне допустимо, а температура Кюри выше на 24-50 К.

Оптимальный состав твердых растворов Hos-xGdxSbs, при которых незначительно изменяется намагниченность, но заметно повышается температура Кюри, находится в пределах ,5-1,5.

При fx) меньше 0,5 температура Кюри твердых растворов изменяется всего лишь на 4 К. а при (х) более чем 1Д5 температура Кюри растет, но при этом до 20% уменьшается значение намагниченности. Например: температура Кюри твердых растворов состава Ho4,75Gdo.2sSbs (,25) составляет 100 К, что больше, чем у HosSbs, всего на 4 К, а при температура Кюри твердого раствора HosGd Sbs составляет 150 К. Однако при этом значение намагниченности составляет всего лишь 1,1 м3 .

Формула изобретения

1.Твердые растворы антимонидов редкоземельных элементов формулы

Hos-xGdxSbs, ,5-1,5 в качестве магнитных материалов.

2.Способ получения твердых растворов антимонидов редкоземельных элементов формулы

Hos-xGdxSb3, .,5-1,5,

заключающийся в том, что порошки антимонидов гольмия (III) и гадолиния (HI) смешивают в молярном соотношении (9- 2,33):1, прессуют в таблетку,и проводят ее нагрев до 1250-1350°С в вакууме при остаточном давлении 1,33 Па с выдержкой в течение 2-3 ч.

Та б п и ц а 1

Похожие патенты SU1747386A1

название год авторы номер документа
Сложный танталат редкоземельных элементов в наноаморфном состоянии 2022
  • Зуев Михаил Георгиевич
RU2787472C1
СПИН-СТЕКОЛЬНЫЙ МАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ 2014
  • Дрокина Тамара Васильевна
  • Петраковский Герман Антонович
  • Резина Елена Геннадьевна
  • Великанов Дмитрий Анатольевич
  • Молокеев Максим Сергеевич
RU2555719C1
СПОСОБ ТВЁРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА ЛЮМИНОФОРОВ БЕЛОГО СВЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ГРАНАТОВ 2015
  • Мандрик Егор Михайлович
  • Галашов Евгений Николаевич
  • Юсуф Алексей Александрович
RU2582699C1
ЛЕГИРОВАННЫЙ БОРОМ АНТИМОНИД МАРГАНЦА В КАЧЕСТВЕ ПОЛЕЗНОГО МАТЕРИАЛА ПОСТОЯННОГО МАГНИТА 2014
  • Сингх, Нидхи
  • Пуликкотил, Джиджи Томас Джозеф
  • Гупта, Анураг
  • Ананд, Каника
  • Дхар, Аджай
  • Будхани, Рамеш Чандра
RU2675417C2
СВЕТОПРЕОБРАЗУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2007
  • Воробьев Виктор Андреевич
  • Власьянц Галина Рафаиловна
  • Синельников Борис Михайлович
  • Каргин Николай Иванович
  • Храмов Роберт Николаевич
  • Кособрюхов Анатолий Александрович
  • Креславский Владимир Данилович
RU2407770C2
Способ получения высокоэнтропийного железоредкоземельного граната состава (Ln1Ln2Ln3Ln4Ln5)FeO с эквимолярным соотношением редкоземельных компонентов 2023
  • Желуницын Иван Александрович
  • Михайловская Зоя Алексеевна
  • Вотяков Сергей Леонидович
RU2822522C1
СЛОЖНЫЙ ТАНТАЛАТ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2010
  • Зуев Михаил Георгиевич
  • Ларионов Леонид Петрович
  • Стрекалов Илья Михайлович
  • Юшков Борис Германович
RU2438983C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВОЙНОГО СИЛИКАТА NaYSiO 2023
  • Белобелецкая Маргарита Витальевна
  • Стеблевская Надежда Ивановна
  • Медков Михаил Азарьевич
RU2819643C1
Способ изготовления композита титанат бария - феррит бария в алюминийсодержащих тиглях 2021
  • Шишков Григорий Сергеевич
  • Малышкина Ольга Витальевна
RU2761797C1
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СВЕТА И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2006
  • Воробьев Виктор Андреевич
  • Власьянц Галина Рафаиловна
  • Каргин Николай Иванович
  • Синельников Борис Михайлович
RU2319728C1

Реферат патента 1992 года Твердые растворы антимонидов редкоземельных элементов и способ их получения

Сущность изобретения: твердые растворы состава Hos-xGdxSbs являются магнитными материалами, имеющими высокие значения намагниченности (1,42-1,46 ) и температуру Кюри (110-136 К). Твердые растворы получают смешиванием антимонидов гольмия и гадолиния в соотношении мольных долей 4:1. Смесь прессуюд в таблетку, нагревают до температуры 1250- 1350°С в вакууме 1,33 Па и выдерживают 2-3 ч. Твердый раствор Ho4GdSb3 имеет температуру Кюри 125 К, намагничен- ность 1,44 Тл м кг . 2 с.п. ф-лы, 2 табл. о -5 Ј

Формула изобретения SU 1 747 386 A1

Примечание. Погрешность при измерении магнитной восприимчивости составляет ±3 измеряемой веляч «м. Разброс значений температуры Кюри для четырех-пяти образцов одного и не состава не превышал Ci-б) К.

Таблица

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1992 года SU1747386A1

Абдусаяямова М.Н
и др
Магнитные свойства антимонидов редкоземельных элементов состава MsSbs
- Известия АН СССР
Неорганические материалы
Т
Печь для сжигания твердых и жидких нечистот 1920
  • Евсеев А.П.
SU17A1
Складная решетчатая мачта 1919
  • Четырнин К.И.
SU198A1
Прибор для отбирания средней пробы нефтяных продуктов 1925
  • Пелевин Я.И.
SU2271A1
Abdusaljamova M.N
at
atl
Pyslcal and chemical properties of the rare earth antlmonides
LnsSbs
- G
of the Less
- Common Metals
Кровля из глиняных обожженных плит с арматурой из проволочной сетки 1921
  • Курныгин П.С.
SU120A1

SU 1 747 386 A1

Авторы

Абулхаев Владимир Джалолович

Даты

1992-07-15Публикация

1990-04-05Подача