Введение к работе
Актуальность проблема. Для синтеза порошка состава YBapCUgO^ (123) для сверхпроводзика в подавляющем большинстве работ используют твердофазные реакции между исходными компонентами, в качестве которых применяют как правило оксид меди, карбонат бария, оксид иттрия. Последние два соединения малоактивны в химическом отношении. Так, например, карбонат бария медленно реагирует с СиО и Y203, что вынувдает поддерживать температуру синтеза 123 выше 930 С в течение продолжительного времени. Синтесзруемнй при ЭТИЛ условиях порошок 123 спекается в плотную массу и его необходимо переизмельчать. Эта операция трудоемка и энергоемка. Если в качестве мелющих тел используют стальные шары, то намол жэлеза полностью лишает синтезируемое соединенна сверхпрозодящих свойств, В связи с этим актуальным является попек способов синтеза, позволяющих, во-первых, сократить время, во-вторых, уменьшить температуру реакции, в третьих, избежать образованна спокшеися массы и тем самым полностью устранить стадию помола, в четвертых, получать целевой продукт в виде тонкодиспорсного порошка, пригодного для прессования в широких интервалах давлений. Основным источником потерь дорогостоящего порошка 123 мояет быть брак при производстве, связанный с нарушением стехиометрии. Поэтому важным является разработка методов, позволяющих или восстановить нарушенную стегиометрзю целевого продукта, или выделить основные компоненты в виде солей или оксидов, которые можно использовать в качестве химических реактивов. Цель работы: разработать осадительные метода синтеза порошка YBagCUgOj.^ для сверхпроводника и метода его регенерации. Научная новизна. Рассчитана и экспериментально проверена растворимость иттрия и меди при их совместном соосаадэшш из нитратных растворов гидроксидоч аммония. Изучено взаимодействие
YB&2Cu3(Xj_q с азотной кислотой. Экспериментально определена последовательность перехода в раствор различных катионов при растворении порошка YBagCUgOt^ в азотной кислоте. Исследовано фазообразо-ванив при термообработке осадков, полученных различными методами. Показано, что скорость образования целевого продукта резко возрастает в том случае, когда удается избэаать образования карбоната бария в реакционной снеси. На основании рассчитанной растворимости осадков и экспериментальных данных подобраны условия, позволяющие при соосаадении компонентов обеспечить необходимое их соотношение в донной фазе.
Практическая значимость работы. Установленные закономерности зависимости растворимости осадков от различных факторов позволили разработать ряд методов осадительного синтеза порошка YBa^CugO^ для сверхпроводника. Изучение последовательности осазвдония гидроксидов из нитратных растворов соответствуицих катионов, а также растворимости осадков от рН позволили решить задачу последовательного*перехода катионов Ї3*, Ва , С\г+ из соединения 168201^0^.^ в раствор при действии на последний азотной кислоты. Установлено, что первым в раствор переходит барий, затем иттрий, и в конце мель. Это позволило разработать метод разделения бракованных материалов на исходные компонента. Метод внедрен на Уральском заводе химических реактивов (акт внедрения).
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на: Шестой Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов но Физической химии, Москва, 1990; Международной тематической конференции по вигокотомпературным сверхпроводящим материалам, Гармиш-Ппрте'иофхвн, ФРГ, 1990; Научно-практической конференции, Уфа, Г991; Всесоюзном семинаре "Физикихимия и технология ВТСП", Свердловск, ІїШ; Первой мзедународаой конференции "Материаловедение м-соїютіімікіратуршх сверхпроводников", Харьков, 1993 г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, четырех основных глав, в которых представлены результаты исследований, выводов, заключения, списка литературы (95 наименований). Работа изложена на 138 страницах машинописного текста и иллюстрирована 35 таблицами н 41 рисунком: