Управляемый синтез новых модификаций пентаоксидов Nb(Ta), бинарных и тройных оксидных фаз с использованием маловодных гидроксидов Nb(Ta) в качестве прекурсоров

• Автор: Никишина, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Введение

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1. Структура и физические свойства магнониобата свинца

2. Способы получения поликристаллического магнониобата свинца РМЫ

3. Гидроксиды ниобия и тантала.

4. Пентаоксиды ниобия и тантала

5. Ионообменные свойства маловодных гидроксидов ниобия и тантала.

Постановка задачи исследования.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

6. Материалы и реактивы. Методы исследования и аналитический контроль

6.1. Исходные материалы и реактивы.

6.2. Методы исследования и аналитический контроль
6.3. Исследование сорбционных свойств маловодных гидроксидов ниобия и тантала
7. Синтез, изучение состава и свойств маловодных гидроксидов ниобия и тантала и продуктов их термического превращения.
7.1. Синтез маловодных гидроксидов ниобия и тантала
7.2. Изучение термических свойств маловодных гидроксидов ниобия и тантала
7.3. Рентгенофазовый анализ маловодных гидроксидов ниобия и тантала и продуктов их термолиза.
7.4. ИКспсктроскопическое исследование маловодных гидроксидов ниобия и тантала
7.5. Расчет формульного состава маловодных гидроксидах ниобия и тантала МОхОНуН2 М 6, Та.
7.6. Обсуждение результатов
8. Синтез новых фаз пентаоксидов ниобия и тантала при высоком давлении.
8.1. Синтез новых фаз пснтаоксида ниобия при высоком давлении
8.2. Синтез новых фаз пентаоксида тантала при высоком давлении.
8.3. Обсуждение результатов
9. Исследование сорбционных свойств маловодных гидроксидов ниобия и тантала
9.1. Поведение катионов магния и свинца в водных растворах.
9.2. Сорбция маловодными гидроксидами ниобия и тантала катионов магния и свинца из ацетатных растворов
9.3. Обсуждение результатов
. Синтез магнониобата свинца.
.1. Исследование совместной сорбции катионов магния и свинца маловодным гидроксидом ниобия.
.2. Получение магнониобата свинца
.3. Технологическая схема управляемого синтеза магнониобата свинца со структурой типа перовскита
.4. Обсуждение результатов
Заключение
Источники информации
ПРИЛОЖЕНИЯ.
СОКРАЩЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ТЕРМИНЫ
Я органический радикал
Мс мстил СНз
Ы этил С2Н
Рг изопропил СНСНзг
Ви третбтил ССНзз
М металл
а, Ь, с линейные параметры элементарной ячейки, нм, Л
а, р, у угловые параметры элементарной ячейки,0 градусы
р удельная плотность, гсм
С концентрация, мольл
1 межплоскостнме расстояния, А, нм 0,1 нм 1 А
Е напряженность электрического поля, Вм
И структурный фактор
И, к, 1 индексы Миллера
I интенсивность рефлекса высота пика, по отношению к
наиболее интенсивной линии в масса, мг, г
М молярная масса, гмоль
Р4 коэрцитивная сила, Клм
2 теплота физикохимических превращений кДжкг
Р давление Па, атм 1 атм1,Па
Б площадь, мм
Т температура, С, К Т1СТК3,
Тс температура Кюри, С
V объем, мл объем элементарной ячейки А
число формульных единиц на элементарную ячейку
б твердая фаза
5 тангенс угла диэлектрических потерь
е диэлектрическая проницаемость
X длина волны, А, нм
т время, продолжительность процесса, ч, мин
0 угол скольжения рентгеновских лучей, градусы
I Ii ii i i
ii
i i магноииобат свинца
X галоген
ГПУ гексагональная плотнейшая упаковка
ДТА дифференциальнотермический анализ
ИК инфракрасная область
КЧ координационное число
МВГ маловодный гидроксид
ОДК объемоцентрированная кубическая ячейка
ПБ пентагональная бипирамида
рентгеноструктурный анализ
РФА рентгенофазовый анализ
РФП размытый фазовый переход
ТГА термогравиметрический анализ
ЭДТА этилендиаминтетраацетат трилон Б
ВВЕДЕНИЕ


В результате будет происходить разбиение крупных доменов на мелкие образование мелких доменов в пределах первоначальных крупных доменов, при котором контуры исходных крупных доменов сохраняются, уменьшение видимого двойного лучепреломления и пьезоэлектрических свойств. При низких температурах этот процесс идет медленно, при нагревании ускоряется и к тому времени, когда температура РЬМЬ2зОз достигает С, протекает полностью. Существование пьезоколебаннй в присутствии постоянного поля при очень высоких температурах до С у ш2,зз объясняется наличием изолированных полярных областей при этих температурах 5. Максимум температуры Кюри можно объяснить тем, что в качестве иона А то есть иона с координационным числом выступает ион РЬ2, а именно свинцовые соединения со структурой типа псровскнта имеют максимальную температу ру Кюри . Т и 8бТ от частоты, при которой производятся измерения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. При этом их максимумы смещаются в область более высоких температур . С теоретической точки зрения феномен частоты релаксации не достаточно хорошо изучен. Однако показано, что этот эффект тесно связан со структу рным разупорядочением ионов в Вположениях перовскитнон решетки. В противоположность ВаТЮз, релаксаторы имеют короткий линейный порядок полярных областей, так называемых мнкродомеиов меньших, чем нм 8,. У магнониобата свинца, как и у обычных сегнетоэлсктриков, в температурном интервале, где совершается переход, наблюдается максимум диэлектрической проницаемости с. При температурах, лежащих несколько ниже температуры максимума е, наблюдается максимум 6. Диэлектрическая проницаемость РМИ достаточно велика 3 при комнатной температуре и 4 при Тс и кривая еТ имеет размытые максимумы при температуре С . При низких температурах у РЬМдзМзОз обнаружены петли диэлектрического гистерезиса рис. Сегнетоэлектриками называется группа кристаллических диэлектриков, у которых в отсутствие внешнего электрического поля возникает самопроизвольная спонтанная ориентация дипольных моментов частиц, входящих в состав кристаллической решетки. Таким образом, РМЫ состоит из совокупности микроскопических 0А областей доменов, поляризованных в различных направлениях. Из анализа петель гистерезиса получено, что спонтанная поляризация в РММ достигает большой величины Т Клсм при 0С и отлична от нуля при температурах, более высоких, чем температуры максимумов диэлектрической проницаемости е 3,5. В результате диэлектрических исследований у РМИ были обнаружены аномалии температурной зависимости диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь соответственно при С и 0С. Однако в отличие от обычных сегнетоэлсктриков у РМЫ положение максимумов на кривых е Т и 5 Т зависит от того, при какой частоте производятся измерения. При этом максимумы смещаются в область более высоких температур при увеличении частоты рис. З ,,. Сдвиг максимума диэлектрической проницаемости е при изменении частоты на порядок составляет для РМЫ С 3,5. А1 8гшх и В постоянные 1. При комнатной температуре наблюдается уменьшение диэлектрической проницаемости со временем старение, а также увеличение е после хотя бы кратковременного предварительного приложения к кристаллу сильного переменного электрического поля. Приложение сильного постоянного электрического поля значительно снижает величину максимума 6 и сдвигает его в сторону высоких температур . В присутствии постоянного смещающегося поля в температурной зависимости е и б возникают дополнительные аномалии, которые связываются с фазовыми переходами . Релаксация и старение диэлектрических свойств зависит от температуры, химического состава и количества примесей и гетеровалентных замещений атомов в магнониобате свинца другими атомами 8. Таким образом, экспериментальные результаты различных исследователей свидетельствуют о сосуществовании при размытом фазовом переходе областей различных фаз с близкими свободными энергиями. Наиболее вероятно сосуществование полярных областей разной симметрии с областями параэлектрической кубической фазы.