Способ получения дигидрофосфатов, ванадатов, танталатов и ниобатов щелочных и щелочноземельных металлов

Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИИЬСТВУ р 1865803(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 03. 05, 77 (21) 2481063/23-26с присоединеиием заявки Ио -(51)М. Кл,з С 01 Э 13/00 С 01 Р 11/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и .открытий(Белорусский ордена Трудового фасного Знаменигосударственный университет им В".И;Ленина -.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИГИДРОФОСФАТОВ,ВАНАДАТОВТАНТАЛАТОВ И НИОБАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХМЕТАЛЛОВ Изобретение относится к технологии получения сегнетоэлектрических солей в виде порошков и пленок, используемых в электрических и электрооптических приборах,Известен способ получения ниобатов и танталатов щелочных металлов путем спекания соответствующих карбонатов с Щ Ои ТаО в присутствии минерализаторов в серебряных илн платиновых тиглях при атмосферном давлении или в вакууме 13.Известен также способ получения однозамещенных фосфатов щелочных металлов и аммония путем взаимодей" ствия щелочных солей летучих кислот с фосфорной кислотой и последующей экстрации их спиртами 21. Недостатками этих способов язла" ется длительная термическая обработка, экстракция, очистка от примесей.Известен также способ получения пленок ниобатов и танталатов щелочных металлов катодным распылением и разложением паров металлоорганических соединений 3.Однако при этом необходимо испольэовать термостойкие подложки и преодолевать трудности, возникающие при получении веществ стехиометрического состава.Наиболее близким к изобретениЮпо технической сущности и достиГаемому результату является способ получения порошков танталатов и ниобатов щелочных металлов гидролиэом ипленок этих материалов пиролизом,согласно которому спиртовые растворы алкоголятов или фенолятов ниобия,тантала н щелочных металлов подверга"ют обработке гидроксидом аммония, врезультате чего образуется смесьоксидов, которую подвергают поокали 15 ванию при 400-.700 оС.При получениипленок исходные смеси подвергают гидролизу при 700 С (41.Недостатками известного спосОбаявляются применение трудносинтези-,20 руемых веществ, например алкоголятов, в процессе и высокие температуры прокалки,которые значительносужают ассортимент подложек,Цель изобретения - упрощение тех"нологки получения указанных солей,получение продукта в виде порошка,или в виде пленки.Поставленная цель достигаетсятем, что оксид соответствующего ме 30 талла, растворяют в диметилформами865803 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 7973/ЗЗ ТиРаж 508 ПоДписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 де и смешивают с раствором гидрокси-да или смеси гидроксидов щелочныхи щелочноземельных металлов в водеили спирте, а образовавшийся продуктвысушивают при 60-1206 С.Кроме того, для получения продукта в виде пррошка используют 0,1-2 н.раствор оксида металла и 0,5-2 н.раствор гидроксида.При этом для получения продуктав виде пленок используют 0,01-0,05 н.раствор оксида металла и 0,01-0,05 н.раствор гидроксида.В этих условиях реакция проходитсразу с образованием конечного продукта стехиометрического состава, нуждающегося только в просушивании при 5относительно низких температурах. Получение пленок может проводиться наподложке как из мвнокристаллов, например КВ 1,ЫР,МОСВ,5, так и иэ стеклас проводящим слоем на нем, 20П р и м е р 1. Получение порошкаКНРО 4 по реакции 2 КОН + РО+ Н О-ф 2 КНРО 4К 150 мл 1 н.раствора Р 0в диметилформамиде прибавляют 300 мл 1 н.рас твора КОН в пропиловом спирте или воде. После выпадения, осадка его отделяют и сушат при 100 С.Получают мелкокристаллический порошок белого цвета.ндентифииирован ме- .тодом ИК-спектроскопии и химическиманализом как КН РО . Выход - 85-90.Аналогично получают порошки другихгидрофосфатов, например аммония, ли"тия, бария.П р и м е р 2. Получение порошковКМО 9 по реакции 2 КОН + Ч О -в 2 КМО ++Н 0.К 150 мл 0,5 н. раствора ЧцР в диметилформамиде прибавляют 150 мл;1 н,раствора КОН в пропиловом спирте 40или воде. После выпадения осадка,его отделяют и сушат при 100 фС.Рентгенофизовый анализ показал, чтоосадок соответствует ЙУО . Выход - 8590 .45Для получения других ванадатовиспользуют водные или неводные растворы щелочей - ЮНАК+ Ва(ОН) ЬОН,14 аон, Са(он),П р и м е р 3. Получение пленокКНРО 4.К 15 мл пропилового спирта прибавляют ф 1 мл 0,03 н.раствора. РО в диметилформамиде и 0,3 мл 0,2 н. раствора КОН, растворенного в воде (пропиловом или другом спирте) .55Этот раствор стабилен во времеви.Подложку иэ кремния окунают (можно с вращением) в раствор, После 10-кратного повторения толщина пленки достигает 0,2 мкм, после 40-кратного повторения - 1 мкм.П р и м е р 4. Получение пленок КМЬЭ или К Тао.К 5 мл 0,1 н. раствора МЬО (Тс 1 О ) в диметилформамиде прибавляют 5 мл 0,2 н. растВора КОН в пропиловом спирте, воде или другом спирте.На подложку иэ кремния наносят пленку как в примере 3.П р и м е р 5. Получение КйаНЬдоу по реакции КОН+Йаон+ МФЗ -ф КйайЪО + +Н О.6Растворы гидроксидов в спиртах или воде смешивают в эквивалентных количествах с соответствующим раствором МЬ 06 в диметилформамиде как в примере 1,Способ получения дигидрофосфатов, Эанадатов, танталатов и ниобатов щелочных и щелочноэемельных металлов путем химического синтеза их из органических растворов, содержащих соответствующие металлы, с гидроксидом и термической обработки продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии, используют растворы оксидов соответствунж 1 их металлов в диметилформамиде и растворы гидроксида или смеси гидроксидов щелочных и щелочно- земельных металлов в воде или спирте, а образованный продукт высушивают при0 в2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью получения продукта в виде порошка, используют 0,1-2 н.раствор оксида металла и 0,5-2 н. раствор гидроксида.3. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью получения продукта в виде пленки, используют 0,01-0,05 н.раствор оксида металла и 0,01-0,05 н.раствор гидроксида. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 159967, кл. В 27 Г 5/12, 1970.2, Патент США Р 2899292,кл. 71-41, 1959.З.й Р %оВФЕ 1" У.час.М 1.апд тесовНОВ ", 8, 9 1, р.251, 1971.4. Патент Англо 9 1046645,кл, С 01 В 25/30, 1966 прототип).