Способ получения монокристаллов молибдата свинца

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОБРЕТ Я СО АН инера Ф,А;Кузне,Малеев нтонова и оюй апс 3 а 1 е. - 3,РИИзобретение анического мате ыращивания моин а. 3 О ОЧ О брет и ул ОСУДАРСТВЕЗ.НЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт неорганической химСССР (ЯО) и Институт прикладнологии БАН (ВО)(56) 3.о 3 асопо О;М. етэ. Сгума 3 ОСЬагастег 3 гас 3 оп о 1 3 еас 3 Мо 3 уЬбОгузо, ОговтЬ, 1973, ч, 21, М 1, р,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКСТАЛЛОВ МОЛИБДАТА СВИНЦА(57) Изобретение относится к способуучения монокристаллов молибдата свин носится к области неораловедения и касается окристаллов молибдата св цЦелью изо ения является увеличение размеров учшение качества моно- кристаллов.П р и м е р 1. В платиновый тигель диаметром 100 мм и высотой 160 мм помещайт шихту молибдата свинца вколичестве 3700 г, синтезированную осаждением иэ водных растворов парамолибдата аммония и уксусно-кислого свинца, Тигель устанавливают в трехзонную тигельную печь на керамическую подставку, связанную с автокомпенсационными весами (датчиком массы). Сверху тигля устанавливают плотно подогнанную платиновую крышку с патруб .Ы 2 1 б 59535 А 1(й)э С 30 В 15/00, 15/04, 29/32 позволяет увеличить размеры и улучшить качество монокристаллов, Исходный материал, полученный осаждением водных растворов пара молибдата аммония и уксусно-кислого свинца, взятых в стехиометрическом соотношении, нагревают в тигле со скоростью 100-150 С/ч до плавления, выдерживают 20-24 ч, Затем вытягивают монокристалл со скоростью 0,25-2,00 мм/ч на затравку, вращающуюся со скоростью 12-24 об/мин, при наличии градиента температуры 0,5-3,0 С/см и охлаждают монокристалл со скоростью 10-30 С/ч. В ытягивание ведут с постоянным автоматическим весовым контролем. Для получения активных лазерных элементов к исходному материалу добавляют 3-4 мас,о оксида неодима. Получают монокристаллы диаметром до 70 мм. 2 з,п, ф-лы. ком диаметром 26 мм и высотой 50 мм и производят механическое уравновешивание. Нагрев шихты до температуры плавления 1060 С производят в течение 7 ч со скоростью 150 С/ч. После выдержки расплава в течение 20 ч, к поверхности расплава через патрубок крышки плавно в течение 2 ч опускают монокристаллическую, ориентированную по001 затравку и одновременно устанавливают сверху расплава и в объеме расплава температурный градиент 0,5 ОС/см. Равновесие затравки с расплавом устанавливают по сигналу датчика массы. Процесс выращивания монокристаллов осуществляют автоматически после включения вытягивания затравки, начальная скорость вытягивания 1 мм/ч, скорость вращения затравки постоянная 12,0 об/мин. Одновре 1659535менно включают блок, формирующий программу процесса: весовую скорость кристаллизации на участке разращивания до постоянного сечения (ко 1 уса) и скорость при постоянном сечении. Начальная скорость кристаллизации 0,5 г/ч, Скорость кристаллизации при постоянном сечении 32 г/ч, Сигнал рассогласования между желаемым и фактическим весом кристалла подают на управление терморегуляторами тигельной печи. Скорость вытягивания по мере увеличения сечения кристалла уменьшается и при постоянном сечении составляет 9 мм/сут (0,3-0,4 мм/ч), За 12 ч выращивают кристалл молибдата свинца размерами; коническая часть 50 см, цилиндрическая часть 65 см, диаметр 70 см.По достижении заданных размеров отключают обратную связь датчика массы с терморегуляторами, останавливают" программу и вручную быстро поднимают кристалл до отрыва от расплава, После выдержки в печи в течение 8-10 ч печь вместе с кристаллом охлаждают до комнатной температуры со скоростью 20 град/ч. Вес выращенного кристалла 2000 г, потери веса расплава за счет испарения около 1 г. Кристалл имеет слабо желтую окраску, оптически однородный, без блоков и макровключений,П р и м е р 2. В платиновый тигель диаметром 70 мм и высотой 130 мм наплавляют шихту молибдата свинца, полученного осаждением иэ водных растворов парамолибдата аммония и уксусно-кислого свинца. Вес шихты 1500 г, тигель помещают в печь, закрывают крышкой спатрубком диаметром 18 мм и высотой 55 мм. Нагревают со скоростью 100 С/ч до температуры плавления и гомогениэируют расплав 24 ч. Используют затравку квадратного сечения (5 х 5 мм )длиною 20 мм, ориентация перпендикулярно грани112 . Опускание затравки и ро водят м едл е н н о (1-2 ч), что бы избежать термоудара. Перед началом процесса вытягивания расплавляют 2-3 мм затравки для удаления поврежденной обработкой части. Начинают вытягивать монокристалп (скорость вращения затравки 12 об/мин) со скоростью 0,25 мм/ч. Разращивают со сбросом температуры в 0,5 С/см до диаметра 25 мм и убирают сброс постепенно после 40 мм вытягивания, Кристалл в конце опыта резко отрывают от расплава и охлаждают со скоростью 30,/ч, Кристалл имеет слабо желтую окраску, оптически однородный, без блоков и макровключений. В нижней части кристалл имеет диаметр 35мм при длине 70 мм, вес 791 г. П р и м е р Э. Шихту, приготовленнуюметодом осаждения, нагревают со скоро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 стью 150/ч. Процесс совпровождался запахом уксуса. Расплав выдерживают 24 часа при температуре на 15 ОС выше точки плавления (1080 С), Затем температура в печи снижается почти до равновесной и проводится затравление на ориентированную затравку. После затравления с вращающейся затравкой включают механизм вытягивания и начинают разращивание монокристаллов, Скорость вытягивания 2 мм/ч при вращении затравки 24 об/мин и при температурном градиенте в расплаве Зо/см в кристаллиэаторе. В конце процесса кристалл резко отрывают от расплава и охлаждают со скоростью 10/ч до комнатной температуры,В результате: получен монокристалл слабо-желтоватой окраски весом 660 г. диаметром 30-40 мм и длиной 75 мм,П р и м е р 4, Шихту в количестве 1070 г загружаемую в тигель, активизируют неодимом. Для этого к исходной шихте добавляют 122 г Иб 20 з, Нагрев шихты до температуры плавления проводят со скоростью 120 /ч и вь 1 держивают для гомогенизации 24 ч, Затем к поверхности расплава через патрубок плавно опускают монокристаллическую ориентированную затравку. Равновесие затравки и расплава определяют по сигналу датчика массы, Процесс выращивания монокристалпа, активирован ного неодимом, осуществляют автоматически после включения вытягивания затравки, Начальная скорость вытягивания 1,5 мм/ч, скорость вращения затравки 12,5 об/мин. Одновременно включают блок, формирующий программу процесса. Скорость вытягивания по мере увеличения сечения кристалла уменьшается и при постоянном сечении составляет 04 мм/ч.По достижении заданных размеров отключают обратную связь датчика массы с терморегуляторами и вручную резко поднимают кристалл до отрыва. До комнатной температуры кристалл охлаждают со скоростью 10 град/ч, Вес выращенного кристалла 2200 г. Габариты кристалла молибдата свинца, легированного неодимом: коническая часть 50 см, цилиндрическая часть 66 мм, диаметр 70 мм,Оптическое качество кристалла молибдата свинца при пегировании неодимомулучшается.П р и м е р 5. К исходной шихте добавляют 282 г Мб 20 з. В дальнейшем процесс проводят в тех же условиях, что и выращивание монокристалпа в примере 4.Вес выращенного кристалла 2200 г, по качеству кристалл визуально был оптически1659535 Составитель Н.ПономареваРедактор О.Спесивых Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 1823 Тираж 284 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина. 101 прозрачный, оптические качества его лучше, чем без добавок неодима,Таким образом, использование способа выращивания монокристаллов молибдата свинца позволяет получать крупногабаритные кристаллы (весом до 2 кг и выше),муроме того, кристаллы молибадата свинца, полученные данным способом, являются прозрачными и оптически однородными, беэ трещин и повреждений. Добавление оксида неодима к шихте способствует повышению качества кристаллов, так как визуально их оптическая прозрачность улучшается, Кристаллы используются для изготовления элементов для акустооптических применений, Крупногабаритные монокристаллы позволяют либо увеличивать число стандартных акустооптических элементов, изготовляемых иэ одного кристалла, либо изготовлять нестандартно крупные акустооптические элементы размером 40 х 40 х 30 мм.Формула изобретения 1. Способ получения монокристаллов молибдата свинца, включающий получение исходного материала осаждением водных растворов парамолибдата аммония и уксусно-кислого свинца, взятых в стехиометрическом соотношении, нагрев и расплавление 5 его в тигле и вытягивание монокристалла навращающуюся затравку при наличии градиента температуры и охлаждение монокристалла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения размеров и улучшения качества 10 монокристаллов, исходный материал нагревают со скоростью 100-150 С/ч и выдерживают 20-24 ч, вытягивание ведут со скоростью 0,25-2,0 мм/ч, затравку вращают со скоростью 12-24 об/мин, градиент уста навливают величиной 0,5-3,0 С/см, а охлаждение ведут со скоростью 10-30 С/ч. 2. Способ поп 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что вытягивание ведут при автоматиче 20 ком весовом контроле,3. Способ по п.1, о т л и ча ю щ и й с ятем, что, с целью получения лазерных активных элементов, к исходному материалу до бавляют 3-4 мас. оксида неодима,