Спосіб отримання кераміки ніобій-фосфатної бронзи: k7nb14+xp9-xo60 (x=0,13)

Спосіб отримання кераміки ніобій-фосфатної бронзи: K7Nb14+хР9-хО60 (х=0,13), який включає 3 55813 4 згідно корисної моделі, двостадійне нагрівання Приклад 2 проводять таким чином: на першій стадії здійснюЕквімолярну суміш карбонату калію - К2СО3, ють нагрівання до температури 1223-1323 К на фосфату амонію - Н(NH4)2РО4, металічного ніобію відкритому повітрі упродовж 25-35 хв., а на другій та оксиду ніобію Nb2О5 для отримання бронзи стадії отриману суміш піддають дії високого тиску складу - K7Nb14+хР9-хО60 (х=0,13), ретельно перевеличиною, не менше 2 ГПа при температурі 1273 мішують в агатовій ступці, двостадійне нагрівання К упродовж щонайменше 15 хв. отриманої гомогенної суміші проводять таким чиЗавдяки використанню більш високих темпеном: на першій стадії здійснюють нагрівання до ратур на першій стадії вдається досягнути більш температури 1323 К на відкритому повітрі упроглибоких процесів видалення газоподібних продудовж 35 хв., а на другій стадії отриману суміш підктів, що в подальшому при спіканні під високим дають дії високого тиску величиною 6 ГПа при тетиском призводить до отримання гомогенного кемпературі 1273 К упродовж 15 хв. рамічного продукту. Значне поліпшення технологіВсі зазначені приклади дозволяють отримувачних умов синтезу пов’язане з особливостями філи керамічні матеріали ніобій-фосфатної бронзи зико-хімічних процесів, які протікають в умовах складу K7Nb14+хР9-хО60 (х=0,13). високого тиску у багатокомпонентних фосфатних Як показали проведені нами експериментальні системах, що містять оксиди перехідних металів дослідження, використання низьких тисків - менше та фосфору. Процес розчинення оксидів перехід2,0 ГПа призводить до значного збільшення часу них металів, а також утворення фосфатних ніобівзаємодії та отримання напівпродуктів реакції. йових бронз значно прискорюється завдяки проПроведені твердофазні реакції між вихідними комведенню нагрівання в умовах високого тиску. понентами відбуваються шляхом 2-х сторонньої Використання високого тиску та пропонованих дифузії метафосфат-іонів та катіонів перехідних вихідних компонентів дозволяє отримувати матеметалів. Використання високого тиску сприяє ріал для катодів іонообмінних батарей із виходом більш тісному контакту між полікристалічними зер85-90 %, а реалізація пропонованих режимів доданами вихідних компонентів та дозволяє отримуватково забезпечує отримання керамічного матеріати компактний матеріал із високим виходом. Значлу із зрівноваженими характеристиками, в тому не зниження часу взаємодії та використання числі з високою стійкістю до термоциклювання при високого тиску також дозволяє отримувати дрібполіпшеній за рахунок виключення використання нодисперсний продукт, що дуже важливо для кавакуумного обладнання. тодів іонообмінних батарей. Температурний режим Приклади конкретної реалізації пропонованого 1223-1323 К на відкритому повітрі та 1273 К при способу. тиску не менше 2 ГПа підібрано експериментально Приклад 1 виходячи із оптимальних співвідношень - час взаЕквімолярну суміш карбонату калію - К2СО3, ємодії/загальний вихід матеріалу. Більш низькі фосфату амонію- Н(NH4)2РО4, металічного ніобію температури призводять то отримання напівпрота оксиду ніобію Nb2О5 для отримання бронзи дуктів реакції, а більш високі - до процесів рекрисскладу - K7Nb14+хР9-хО60 (х=0,13), ретельно переталізації та неможливості отримання дрібнодиспемішують в агатовій ступці, двостадійне нагрівання рсного продукту, а також призводять до взаємодії отриманої гомогенної суміші проводять таким чиіз стінками реактора. Використання тиску більше 6 ном: на першій стадії здійснюють нагрівання до ГПа є економічно недоцільним оскільки потребує температури 1273 К на відкритому повітрі упровикористання високовартісного пресового устаткудовж 30 хв., а на другій стадії отриманий продукт вання при однаковій якості отриманого продукту. піддають дії високого тиску величиною 2 ГПа при Таким чином, при використанні запропоноватемпературі 1273 К упродовж 15 хв. ного способу відбувається отримання керамічного В результаті проведеного експерименту отриматеріалу для катодів іонообмінних батарей із мано керамічні зразки ніобій-фосфатної бронзи значною стійкістю до термоциклювання, що здатK7Nb14+хР9-хО60 (х=0,13), який може бути викорисний витримувати значну кількість розряднотаний для катодів іонообмінних батарей. Загальзарядних операцій, а технологічний цикл отриманний вихід матеріалу для катодів іонообмінних баня матеріалу виключає використання вакуумного тарей по відношенню до кристалоутворюючого високотемпературного обладнання і головне значкомпоненту (Nb2O5) складає 95 %. но скорочує час взаємодії. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601