Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
ФЕРРИТЫ-ХРОМИТЫ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: СИНТЕЗ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА
Иванов В В, Ульянов А К, Шабельская Н П,
1.2.3. Приготовление смеси оксидов осаждением веществ
Шпинели готовят методом осаждения гидроксидов [52–54] и солей [17, 55, 56] или комбинацией этих методов [57]. Гидроксиды или их смеси осаждают из водного раствора солей с помощью водного раствора аммиака, едких щелочей или тетраметиламмония. Осаждение отдельных солей или их смесей можно проводить карбонатом или оксалатом аммония. Для приготовления образцов берут заданные количества солей и осадителя и раздельно растворяют в дистиллированной воде. Для удаления механических примесей растворы фильтруют. Осаждение проводят, постепенно сливая растворы солей и осадителя при непрерывном перемешивании. Полученный осадок выдерживают до полного просветления раствора и декантируют. Осадок несколько раз промывают водой или слабым раствором осадителя для удаления растворимых примесей. Чистоту отмывки контролируют, проверяя раствор на содержание определенных ионов.
В условиях раздельного осаждения каждого из компонентов осадки высушивают и отвешивают в заданной пропорции, а затем тщательно перемешивают. В случае совместного осаждения всех компонентов осадок высушивают и нагревают до температуры разложения наиболее термостойкой составляющей смеси. После описанных операций образцы брикетируют и обжигают при температуре 900–1200 °С в течение 3–5 часов.
В [58, 59] описана методика приготовления ферритов марганца-цинка при совместном осаждении гидроксидов марганца (II), железа (III) и цинка (раствор имел рН = 12,3–12,5). Отмечено, что при старении осадков при 20–100 °С уже наблюдается образование фазы шпинели (до 8 %), при кипячении суспензии выход шпинели увеличивается до 50 %. Повышение выхода шпинели до 100 % достигается прокаливанием образцов при 400–1200 °С в течение 4 часов. В [60] рассмотрена возможность раздельного и дробного осаждения гидроксидов с целью получения марганец-цинкового ферритового материала. Отмечено, что выход ферритной фазы не превышает 39,5 %. При совместном осаждении гидроксидов образуется фаза шпинели с выходом до 60 %. Во всех процессах термообработку проводили при температуре 100 °С в течение 6 часов. В [61] описаны условия получения сверхтонких ферритов кобальта и марганца путем соосаждения соответствующих нитратов раствором гидроксида калия (при рН = 10,5–14). В [62] высокодисперсные порошки ферритов кобальта (II) и цинка – никеля (II) были получены термообработкой осажденных оксалатов. Полученную смесь высушивали при температуре 150 °С и прокаливали при температуре 800–1000 °С в течение 4–5 часов.
К недостаткам такого метода следует отнести следующее. Одновременное совместное осаждение нескольких гидроксидов металлов с сохранением заданных рецептурой соотношений представляет некоторые трудности вследствие того, что для количественного осаждения каждого гидроксида требуется среда с определенной кислотностью. Совместное осаждение нескольких солей не всегда возможно из-за различной растворимости осадка, зависящей от его дисперсности. К достоинствам способа следует отнести высокие гомогенность и реакционную способность смеси исходных оксидов.