Спосіб отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію (li6mo2o7)

Спосіб отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію (L16MO2O7), який передба Винахід відноситься до області хімічної технологи та стосується отримання монокристалів, а саме гептаоксодимолібдату гексалітію 0 який може використовуватись як компонент паливного елементу Найбільш близький за технічною суттю до винаходу спосіб отримання кристалів гептаоксодимолібдату гексалітію (L16MO2O7) /Reu J -М , Fouassier С , Gleitzer C Le Systeme L12O-MOO2 sur une vanete cubique de la solution sohde de compositions hmites L12MOO3 L16MO2O7// Bulletem de la societe chimique de France 11, 2 (1967) 42944296 1, який передбачає змішування порошків вихідних компонентів гідроксиду ЛІТІЮ (LiOH), молібденвмісної складової, та їх нагрівання при високих температурах, причому як молібденвмісну складову використовують диоксид молібдену (МоОг) нагрівання здійснюють в срібних тиглях в атмосфері інертного газу (аргон) при температурі 973К на протязі 48 год Основними недоліками наведеного способу отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію є необхідність створення інертного середовища, використання срібного посуду, довготривалість та низька технологічність процесу Як правило, за таким способом отримують переважно поодинокі кристали, низької якості з невеликими ЛІНІЙНИМИ розмірами до 0,05x0,08x0,10мм Використання вищенаведеного способу отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію ускладнюється також процесами нерівноважної чає змішування порошків гідрооксиду ЛІТІЮ, молібденовмісної складової, нагрівання суміші при високих температурах, який відрізняється тим, що як молібденовмісну складову використовують молібдат ЛІТІЮ двоводний, при цьому ВИХІДНІ компоненти взято в такій КІЛЬКОСТІ гідрооксид ЛІТІЮ (LIOH) (2,00 - 2,50 моль), молібдат ЛІТІЮ ДВОВОДНИЙ (І_і2МоО4 х 2Н2О) (2,50 - 3,00 моль), а нагрівання здійснюють при температурі 1073 -1373 К та тиску 4 - 8 ГПа протягом 3 - 8 хв кристалізації при взаємодії вихідних компонентів, що призводить до утворення декількох фаз та труднощів у розділенні утворених агломератів, які виявляють значну хімічну інертність, не розчиняються в концентрованих розчинах кислот та лугів В основу винаходу поставлено завдання такого удосконалення способу отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію (L16MO2O7) при якому завдяки використанню, як молібденвмісної складової молібдату ЛІТІЮ ДВОВОДНОГО (L12MOO4X2H2O) у запропонованій КІЛЬКОСТІ та здійснення процесу в умовах високого тиску, вдається виключити використання інертного газу, значно знизити час протікання процесу (більш ніж в тисячу разів) та отримати ЯКІСНІ монокристали гептаоксодимолібдату гексалітію значних розмірів (2,0x2,0x0,02 мм) при поліпшенні технологічності та підвищенні продуктивності процесу Поставлене завдання вирішується тим, що у способі отримання монокристалів, гептаоксодимолібдату гексалітію (L16MO2O7) який передбачає змішування вихідних порошкоподібних компонентів гідрооксиду ЛІТІЮ (LiOH), молібденвмісної складової, нагрівання суміші при високих температурах, згідно винаходу як молібденвмісну складову використовують молібдат ЛІТІЮ ДВОВОДНИЙ (L12MOO4X2H2O), а нагрівання здійснюють при температурі 1073-1373К в умовах високого тиску 48ГПа на протязі 3-8хв У запропонованому способі, завдяки використанню нового компонента (L12MOO4X2H2O) вихідної 1 ю ю 52257 суміші для отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію та здійснення процесу під високим тиском, заявляється можливість отримувати значні за розмірами монокристали гептаоксодимолібдату гексалітію із значним скороченням часу (більш ніж в тисячу разів) взаємодії без використання інертного газу Застосування нагрівання під високим тиском, дозволяє прискорити процес розкладу молібдату ЛІТІЮ ДВОВОДНОГО (L12MOO4X2H2O) що супроводжується процесами відновлення шестивалентного молібдену, який міститься в його складі, та дозволяє вирощувати ЯКІСНІ кристали з високим виходом 35-41% На кресленні (див фіг) представлена схема комірки високого тиску для отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію, яка містить 1 - вихідну суміш, 2 - молібденове кільце, З -торцеві диски із диоксиду цирконію, 4 - графітовий нагрівам, 5 - втулку із кальциту, 6 - ущільнювальне пірофілітове кільце Приклад 1 Змішували ВИХІДНІ компоненти гідрооксид ЛІТІЮ (LIOH) (2,25моль) та молібдат ЛІТІЮ ДВОВОДНИИ (L12MOO4X2H2O) (2,75моль), отримували суміш 1 Нагрівання проводили при температурі 1223К в умовах високого тиску бГПа на протязі 6,0хв в комірці високого тиску представленій на кресленні Для цього циліндричну втулку (з конусоподібними кінцями) 5 коаксиально з'єднюють з циліндричним графітовим нагрівачем 4, ззовні комірку угоютнювали пірофілітовим кільцем 6 В центральну частину комірки (не використовуючи захистного покриття) переносять подрібнену вихідну суміш 1 Для запобігання контакту вихідної суміші з торцевими дисками 3, які виконано з термостійкої кераміки на основі диоксиду цирконію використано ди ски з молібденової пластини 2 Отриману зборку розміщували в наковальні із заглибленням, створюючи квазіпдростатичним стисненням необхідний тиск по місцю розміщення шихти та пропускали електричний струм для створення необхідної температури Після завершення процесу (6,0хв) вимикають нагрів та знижують тиск Отримані монокристали ВІДДІЛЯЮТЬ від залишків камери високого тиску та відмивають гарячою водою Значна частина отриманих в такий спосіб кристалів має ЛІНІЙНІ розміри 2,0x2,0x0,02мм Загальний вихід кристалів гептаоксодимолібдату гексалітію (L16MO2O7) по відношенню до кристалоутворюючих компонентів складає 35-41 % Отримання монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію (L16MO2O7) було здійснено також при граничних значеннях режимів та складу суміші (п 2-3) та при виході за їх межі (п 4, 13), а також отримано монокристали гептаоксодимолібдату гексалітію за прототипом (п 14) При виборі мольного складу компонентів вихідної суміші за межами пропонованих інтервалів не вдається отримати ЯКІСНІ кристали гептаоксодимолібдату гексалітію, значно знижується вихід, зростає доля побічних продуктів Використання тиску в інтервалі 4-8ГПа дозволяє в усьому запропонованому інтервалі отримувати монокристали наведених розмірів Дані представлено в таблиці (додається) Згідно даних, що наведено в таблиці, в запропонованому способі відбувається отримання якісних монокристалів гептаоксодимолібдату гексалітію з розмірами до 2,0x2,0x0,02мм при суттєвому (більш ніж в тисячу разів) зменшенні часу протікання процесу та поліпшення технологічності за рахунок проведення процесу в умовах високих тисків 52257 Таблиця ОБ'ЄКТ ВИПРОБУВАНЬ Загальна № ТЕМПЕРА- Тиск, тривалість п/п ТУРА, К ГПа синтезу, хв СКЛАД ВИХІДНОЇ СУМІШІ, моль компоненту 1* 2* ЛІНІЙНІ розміри монокристалів, мм атмосфера синтезу ПРИМІТКИ 3* 1 1223 6,0 6,0 2,25 2,75 2,0x2,0x0,020 2 1073 4,0 8,0 2,00 2,50 1,8x1,7x0,015 3 1373 8,0 3,0 2,50 3,00 1,7x2,0x0,010 умови АВТ типу тороїд умови АВТ типу тороїд умови АВТ типу тороїд умови АВТ типу тороїд 4 1223 6,0 2,5 2,40 2,70 1,3x1,5x0,013 5 1223 6,0 10,0 2,20 2,75 1,9x2,0x0,010 умови АВТ типу тороХд 6 973 6,0 8,0 2,30 2,80 1,1x1,0x0,011 умови АВТ типу тороїд залишок вихідної шихти утворення монокристалів 3 ВИСОКИМ рівнем дефектності залишок вихідної шихти, малий вихід утвореня стійких СТОПІВ насичених 7 1473 6,0 3,0 2,40 2,60 2,0x1,4x0,010 умови АВТ типу тороїд 8 1223 6,0 6,0 1,80 2,70 1,8x2,0x0,017 умови АВТ типу тороїд 9 1223 6,0 6,0 2,80 2,70 1,7x2,0x0,018 умови АВТ типу тороїд 10 1223 6,0 6,0 2,20 3,10 1,5x1,8x0,018 умови АВТ типу тороїд 11 1223 6,0 6,0 2,20 2,20 2,0x1,5x0,017 умови АВТ типу тороїд 12 1223 3,0 6,0 2,30 2,70 1,0x1,1x0,015 умови АВТ типу тороїд 13 1223 10,0 6,0 2,30 2,70 1,9x1,5x0,018 умови АВТ типу тороїд 14 973 2880 2,73,0 0,91,0 0,05х 0,08х 0,10 інертний газ /Аг/ ПРОПОНОВАНИЙ СПОСІБ СПОСІБ ЗА ПРОТОТИПОМ ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 диоксидом молібдену, внаслідок термічного розкладу гептаоксод и м ол і бд ату гексалітію відхилення від запропонованого складу, зростки відхилення від запропонованого складу, зростки відхилення від запропонованого складу, зростки відхилення від запропонованого складу, зростки відхилення від запропонованого складу, зростки відхилення від запропонованого складу, зростки утворення декількох фаз, зростків,