Способ получения монокристаллов натрийкобальтового ортогерманата состава Советский патент 1975 года по МПК C01G17/00 B01J17/04 

Изобретение относится к способам получения новых кристаллов с пиро- и пьезоэлектрическими свойствами.

Известно соединение Na2CoGeO4 синтезированного в системе СаО-GeO2-NaOH-H2O в гидротермальных условиях, причем процентный выход монокристаллического Na-Со ортогерманата составляет не более 15%.

Цель изобретения - нахождение оптимальной мономинеральной кристаллизации монокристаллов натрий-кобальтового ортогерманата состава Na2CoGeO4.

Сущность способа заключается в том, что кристаллы Na2CoGe04 получают в гидротермальных условиях путем высокотемпературной обработки исходной шихты концентрированными не ниже 35 вес. % водными растворами NaOИ при избытке Ge-составляющей в шихте.

Предлагаемый способ позволяет получать Na2CoGeO4 в виде мономинерального продукта и монокристаллы натрий-кобальтового ортогерманата состава Na2CoGe04 размером 6-8 мм.

Монокристаллы Na2CoGe04 получают в гидротермальных условиях методом температурного градиента из шихты состава CaO + GeOo. Процесс высокотемпературной обработки шихты концентрированными водными растворами NaOn проводят при температуре не менее

2

300°С и температурном градиенте 1 - 1,5 град/см. Соотношение окислов CoO:GeO2 в шихте составляет не менее 1 ; 2 вследствие различной растворимости исходных окислов. Процесс ведут при соотношении твердой и л идкой фаз не менее 1 : 10 по весу, что определяется ВЫСОКО растворимостью конечного продукта реакции Na2CoGeO4.

Пример. Смесь состава, г: СоО 7,5 и Ge02 21 в мольнод соотношении 1:2 растворяют в ступке (15 мин) и помещают в автоклав. Последни футерован серебряным вкладышем, объем вклад лша 142 см Во вклад

заливают насыщенный при 18°С раствор NaOH 113 см (46 вес. %); коэффициент заполнения / 0,8 соответствует гомогенности раствора NaOH при температуре опыта 450°С.

Вкладыш закрывают дисковой серебряной

крышкой, автоклав герметизируют, помещают в электрическую печь сопротивления и выдерживают при температуре синтеза в течение 7 суток. Температурный перепад по наружной стенке автоклава составляет 30°; время его

охлаждения до комнатной те.мпературы по окончании эксперимента 30 час. После вскрытия автоклава синтез фованные кристаллы состава Na2CoGeO4 отмывают горячей водой, спиртом и высушивают на воздухе при коынатной температуре.

Предмет изобретения

1. Способ получения монокристаллов натрий-кобальтового ортогерманата состава Na2CoGeO4 в гидротермальных условиях путем обработки исходной шихты раствором гидроокиси натрия при наличии температурного градиента, отличающийся тем, что, с целью получения мономинерального продукта стехиометрического состава, процесс ведут при концентрации раствора гидроокиси натрия не

ниже 35 вес. %, температуре не ниже 300°С и температурном градиенте 1 -1,5 град/см.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода конечного продукта, процесс ведут при двукратном против стехиометрии избытке Ge02 в исходной щихте.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при соотношении шихты и раствора не ниже 1 : 10 по весу.