Получение тугоплавких соединений в плазме - Краснокутский Ю.И.
Скачать (прямая ссылка):
Повышение магнитных параметров V-Fe2O3 возможно путем введения в его решетку оксидов кобальта. Проведенные исследования по плазменному синтезу, легирован-маг1т1?ЛЬТОМ-7-рЄ2°3' свидетельствуют о том, что его чІтйя своиства повышаются с увеличением коли SSfnPu! TГ° м°Дификатора (табл! 6). Достоверно^ ZZ™i:Z^o\P7eTK'v 2°3 подтверждена^ Показана™. и Рентгеноструктурного анализе»
балІаТапамРтп увеличением колич'ества вводимого ^ - ОзУздо^^Р^дТі ИїР* Увеличивается от а-лизом известноТп;п 2 ± 0'0001 нм- Сравнительным/^ местного координационного числа матричной P6"
90
,истки Y-FeA и Расчетного координационного числа полученных соединении установлено, что ионы кобальта находятся в узлах решетки матрицы, а синтезированные-соединения представляют собой твердые растворы замещения. Форма и макроструктура порошков не изменяются. Они аналогичны чистому Y-Fe2O3 и представляют собой ограненную сферу диаметром 60—800 нм с коэффициентом анизотропии 1,1—1,2. т
Важным практическим свойством плазменных порошков V-Fe2O3, легированных кобальтом, является их повышенная термическая стабильность. Так, у а — полиморфное превращение чистого V-Fe2O3 — происходит при T = 720 К, в то время как V-Fe2O3, содержащий до 4 °о (мае.) кобальта, превращается в Ot-Fe2O3 только при T ~ 1020 К. Плазменные порошки магнитного Y-Fe2O3,. как показали сравнительные испытания, могут быть перспективными материалами для получения высококачественных носителей магнитной записи.
Оксид никеля (II). Термодинамический анализ системы Ni—О—S—N—H показал, что до 1000 К в конденсированном состоянии в равновесии с газовой фазой находится один сульфат никеля. При температуре 1000 К. последний разлагается с образованием летучих продуктов (паров воды и оксидов серы) и конденсированного оксида никеля. Диссоциация оксида никеля на O2 и Ni происходит в интервале температур 1650—1900 К. Добавка для восстановления в систему восстановительных газов приводит к снижению температуры разложения сульфата никеля на 300—400 К. Температурный интервал разложения NiO2 в этом случае практически не изменяется.
Экспериментальные исследования по получению оксида никеля из растворов сульфатов в низкотемпературной? ^азме [102] показали, что свойства полученных порошков NiO зависят от условий термолиза. Полученные порошки NiO имеют неоднородную микроструктуру. Пара: »У кристаллической решетки в зависимости от условии ^ения процесса изменялся от 0,4176 до 0,4183 нм, а Pfn^p кристаллитов - от 20 до 200 нм. При этом наблю-*?<*ь изменение микронапряжений кристаллической ре-Шегкиот6до1,3. 10-3.
9t
получение и свойства сложных оксид0в
Поименение низкотемпературной плазмы для синтеза сложных оксидов имеет перспективы, так как позволяет їмучать дисперсные порошки необходимого состава (? дополнительных переделов - синтеза, помола и др.) лоигодные для непосредственного использования в про! лзводгтве керамики. Для получения сложных оксидов как правило, используют смеси соответствующих соеди1 нений металлов в газообразном [103] или конденсирован-ном состоянии [1041, в процессе плазменной обработки которых и образуются целевые продукты.
При конверсии смеси легколетучих соединений (в большинстве случаев хлоридов) получение сложных стехиомет-рических оксидов, как показано авторами [103, 105], возможно не всегда. Это обусловлено тем, что легколетучие хлориды металлов обладают различной реакционной способностью к кислороду, окисляясь полностью до оксидов (рис. 32), при различных температурах. Поэтому при конверсии смеси галогенидов возможно образование мета-стабильных фаз или неоднородных по составу частичек. Так, в системе TiCl4 — ZrCl4 — O2 образуются монокристаллические частички TiO2, покрытые аморфным оксидом циркония, или образуется ZrTiO4. Так как в этой системе оксид титана (IV) является продуктом взаимодействия TiCl4 и O2, реакционная способность которого
по отношению к кислороду выше, чем у ZrCl4, то сначала
____образуются зародыши TiOj
как наиболее вероятные с точки зрения термодинамики и кинетики процесса. Далее первичные зародыши инициируют конденсацию как TiO3» так и ZrO2, образуя оксиды сложного состава.
При введении в систему ? небольших количествах лее реакционного хлорид < например SiCl4, можно _ циировать конденсацию и Ю3/т разование более мелких •»
тичек другого оксида'г,лб1. пример TiO2 или ZrO8 Iі" Таким образом, при с тезе из хлоридов мета^
55??1 степени
Ридов S *оиверсии ХЛО-
,ложных оксидных соединений основной трудностью получения однородных по составу порошков является создание в системе таких условий, при которых происходила бы одновременная конденсация находящихся в газовой Фазе смеси оксидов. Кроме того, этот метод имеет ограниченные возможности по спектру и составу синтезируемых материалов ввиду отсутствия необходимых летучих хлоридов металлов.
Предпочтительным является синтез сложных оксидов из растворов или суспензий. Как показали проведенные в этом направлении исследования, при термолизе растворов смеси солей металлов (нитратов, сульфатов) или совместно осажденных гидроксидов, карбонатов и оксалатов этих же металлов возможен синтез сложных оксидов, имеющих как разнообразный элементный состав, так и различную кристаллическую структуру. Получаемые при этом продукты представляют собой дисперсные порошки с размером частичек 1 мкм и менее, которые без предварительной подготовки могут быть использованы для непосредственного получения керамических изделий.
