Способ получения сульфида свинца

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 С 01 6 21/21 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Красноярский государственный университет(56) Абрикосов Н. Х., Шелимова Л. Е. Полупроводниковые материалы на основе соеди- ненийА В . М,: Наука,1975,с,86-87.Самсонов Г. ВДроздова С. В, Сульфиды. М.: Металлургия, 1972, с. 246-247.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДА СВИНЦА(57) Изобретение относится к технологии производства неорганических веществ, в частности сульфида свинца, используемого Изобретение относится к технологии неорганических веществ, в частности к способам получения сульфида свинца из компонентов, используемого в качестве материалов для оптоэлектроники и приборов, работающих в инфракрасной области.Известен способ получения сульфида свинца из водных растворов, содержащих уксуснокислые соли свинца и тиомочевину, медленным добавлением аммиака,К недостаткам данного способа относится то, что конечный продукт получается только в порошкообразном состоянии, что требует при получении кристаллов новых операций и специальной аппаратуры, а также наличие в конечном продукте кислорода, азота продуктов распада тиомочевины,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому реЫ 1723037 А 1 в качестве материала для оптоэлектроники и приборов, работающих в инфракрасной области. С целью сокращения времени синтеза и повышения качества полученного продукта процесс ведут в две стадии - в первой исходные компоненты с 30 ь-ным избытком против стехиометрии серы сплавляют в запаянной кварцевой ампуле при 750-800 С в течение 1,5-2 ч, во второй синтезированную массу покрывают слоем флюса В 20 з толщиной 1 см и проводят нагрев до 1150-1200 С в течение 2 ч и выдерживают при этой температуре 2-3 ч при давлении инертного газа над расплавом 5-10 атм, Продолжительность процесса составляет 9 ч. Полученный продукт имеет содержание основного вещества 99,69-99,990. 1 табл,зультату является способ получения сульфида свинца из компонентов в запаянной ампуле, согласно которому исходные компоненты (сера и свинец) загружают в кварцевую ампулу, которую вакуумируют и 6 д отпаивают, помещают ампулу в печь, нагре- С) вают за 8-9 ч до 700-750 С и выдерживают (д) при ней 4-5 ч. 4К недостаткам указанного способа относятся длительное время синтеза (14 ч), возможность взрыва ампулы при синтезе, а также то, что продукт синтеза представляет собой буро-черную спекшуюся хрупкую массу, которую необходимо дополнительно очищать путем перегонки с температурой в горячей зоне 900-1000 С. а в зоне конденсата - 500 С (на перегонку в зависимости от массы синтезированного материала требуется еще в среднем 5 ч).Цель изобретения - сокращение продолжительности синтеза и повышение содержания основного вещества в целевом и родукте.Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут в две стадии: в первой исходные компоненты с Зоь-ным избытком против стехиометрии серы сплавляют в запаянной кварцевой ампуле при 750-800 С в течение 1,2-2 ч, во второй синтезирован-. ную массу покрывают слоем флюса В 20 з толщиной 1 см, проводят нагрев до 1150- 1200 С в течение 2 ч и выдерживают при этой температуре 2-3 ч при давлении инертного газа над расплавом 5-10 атм,Способ осуществляют следующим образом.Исходную смесь серы и свинца (с избытком серы против стехиометрического состава 3) загружают в кварцевую ампулу. Проводят вакуумирование до 510 мм рт,ст. и отпаивают. После этого помещают ампулу в печь высокого давления. Проводят нагрев до 750-800 С (более высокая температура, несмотря на внешнее противодавление в печи, приводит к взрывам, а более низкая не обеспечивает полноты протекания реакции) в течение 2 ч и выдерживают при этой температуре 1,5-2 ч (в течение меньшего времени синтеза не обеспечивается полнота реакции. а большая выдержка не дает существенного улучшения качества получаемого материала), поддерживая при этом в печи избыточное давление инертного газа (аргона), равное 5-10 атм, Затем охлаждают в режиме выключенной печи, Вынимают ампулу и на алмазном диске отрезают ее верхнюю часть. На синтезированную массу помещают флюс В 20 з из расчета получения высоты 1 см (меньшая высота плохо выполняет свои защитные функции, а большая ведет к его расходу). Помещают ампулу в печь и вновь проводят нагрев до 1150- 1200 С; выдерживают при этой температуре 2-3 ч, Синтезированное соединение можно сразу использовать для получения 5 монокристаллов.Примеры синтеза сульфида свинца приразличных технологических режимах приведены в таблице,На основании этих результатов реко мендован следующий технологический режим: время синтеза 2-3 ч; температура синтеза 1150-1200 С; давление инертного газа 5-10 атм.Преимущества предлагаемого способа 15 по сравнению с прототипом следующие:меньшее время синтеза (максимум 9 ч, в прототипе 14 ч беэ дополнительной перегонки, что еще составляет не менее 5 ч); более высокое качество основного вещест ва (99,99 О), а в прототипе - спекшаяся масса, которую необходимо очищать перегонкой. Формула изобретения 25 Способ получения сульфида свинца,включающий взаимодействие свинца, и элементарной серы в запаянной кварцевой ампуле при нагревании,отл ич а ю щийс я тем, что, с целью сокращения продолжи тельности процесса синтеза и повышениясодержания основного вещества в целевом продукте, элементарную серу на взаимодействие подают с избытком в количестве Зо от стехиометрии и процесс 35 ведут в две стадии, первую из которых осуществляют при 750-800 С в течение 1,5-2 ч, а на второй реакционную массу покрывают споем флюса оксида бора толщиной 1 см и проводят ее при 1150-1200 С в течение 2 ч 40 с последующей выдержкой при этой температуре в течение 2-3 ч и при давлении инертного газа над расплавом 5-10 атм.1723037 оставитель В.М,Денисехред М;Моргентал ектор С.Черни Заказ 1038 Тираж ВНИИПИ Государственного ко 113035, Мри ГКНТ ССС уд, Гагарина,101 водственно-издательский Редактор А,Лежнина Подписноетета по изобретениям и открытиква, Ж, Раушская наб., 4/5 омбинат" Патент",г,ужго Продолжение таблицы