×
27.06.2013
216.012.5058

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ Y(ВаВе)CuO

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения материалов на основе сложного оксида Y(BaBe)CuO с широким спектром электрических свойств от высокотемпературных сверхпроводников до полупроводников, которые могут быть использованы в микроэлектронике; электротехнике; энергетике, например для получения пленок методами нанесения покрытий и катодного распыления мишеней из этого материала; проводников тока второго поколения; терморезисторов. Способ включает получение смесей нитратов иттрия, бария, бериллия и меди, обеспечивающих соответствующие стехиометрические составы, с глицином, термообработку указанной смеси при температуре 500°С, при которой процесс сжигания обеспечивает синтез и разрыхление получаемого конечного продукта: нанопорошка с размером частиц 20-50 нм. Синтезированный порошок термообрабатывают при температуре 500-900°С, в результате чего он рекристаллизуется до размеров частиц 20 нм - 10 мкм. Преимуществом данного метода является: возможность однородного распределения материала по составу, приводящего к снижению эффекта неоднородной деформации образца при спекании и достижению широкого спектра электрических свойств сложного оксида Y(BaBe)CuO, а также получения плотных сырцов керамики и слоев покрытий.
Основные результаты: Способ получения материалов на основе соединений Y(ВаВе)CuO, где 0≤x≤1, включающий термическое воздействие для синтеза соответствующих оксидов, отличающийся тем, что получают смеси нитратов иттрия, бария, бериллия и меди, которые обеспечивают соответствующие стехиометрические составы, с глицином, затем проводят термообработку указанной смеси, при которой процесс сжигания обеспечивает синтез при температуре 500°С и разрыхление получаемого конечного продукта; при этом получают нанопорошок с размером частиц 20-50 нм и проводят последующую термообработку порошка при температуре 500-900°С, в результате чего он рекристаллизуется до размеров частиц 20 нм - 10 мкм.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способу получения материалов на основе сложного оксида Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ с широким спектром электрических свойств от ВТСП до полупроводника, которые могут быть использованы в микроэлектронике; электротехнике; энергетике, например для получения пленок методами нанесения покрытий и катодного распыления мишеней из этого материала; проводников тока второго поколения; терморезисторов, а также других компонентов электронной техники.

Известны способы [1-7] получения материалов на основе сложных оксидов, в том числе керамики и покрытий из этих материалов с различными электрическими свойствами. Основными недостатками этих способов, как получения объемных материалов, так и тонких покрытий, являются использование высоких давлений, многостадийность и неполная растворимость отдельных соединений [1], необходимость длительного упаривания раствора и неоднородность получаемого продукта [2], сложность достижения стехиометрии по катионам (1:2:3) ввиду того, что оксалаты соответствующих элементов растворяются при различных pH [3, 4], необходимость промежуточной механической обработки и высоких температур [5], сложности регулирования состава раствора для химического и электрохимического осаждения ответствующих покрытий и необходимость многочасового термодиффузионного отжига при высоких температурах [6], большой размер частиц порошка [7], что не обеспечивает большую плотность керамических материалов и материала покрытий.

Кроме того, общим для всех получаемых материалов недостатком является то, что они обладают узким спектром электрических свойств.

Из известных способов получения материалов с широким спектром электрических свойств от ВТСП до полупроводника наиболее близкими по технической сущности являются материалы, описанные в [8, 9], на основе Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ, где 0<x<1.

Основным и общим недостатками способов получения материалов на основе сложного оксида Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ, описанных в [8, 9], является высокая дисперсность 1-10 мкм, неоднородность по составу зерен предварительно синтезированного порошка на основе соединений Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ, из которого спекаются керамические материалы и покрытия, что не обеспечивает большую плотность при сравнительно низких температурах и приводит к неконтролируемым механическим напряжениям и растрескиванию образцов при спекании и отжиге.

Задача предлагаемого изобретения - получение плотных и однородных материалов с широким спектром электрических свойств на основе сложного оксида Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ для изготовления компонентов электронной техники, энергетики и др.

Техническим результатом изобретения является то, что он позволяет изготавливать плотные и однородные керамические материалы, в том числе многослойные, с различными электрическими свойствами в каждом слое, на основе соединений Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ, путем компактирования порошков различной дисперсности от 20 нм до 10 мкм, полученных методом сочетания химической технологии осаждения из растворов нитратов соответствующих металлов с использованием органического соединения глицина и термической обработкой от 500°С до 900°С.

Способ получения материалов на основе соединений Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ, где 0≤x≤1, включающих термическое воздействие для синтеза соответствующих оксидов, отличающийся тем, что получают смеси нитратов иттрия, бария, бериллия и меди, которые обеспечивают соответствующие стехиометрические составы, с глицином, затем проводят термообработку указанной смеси, при которой процесс сжигания обеспечивает синтез при температуре 500°С и разрыхление получаемого конечного продукта; при этом получают нанопорошок с размером частиц 20-50 нм и проводят последующую термообработку порошка при температуре 500°С-900°С, в результате чего он рекристаллизуется до размеров частиц 20 нм - 10 мкм.

Нанопорошки размерами частиц ~20 нм получаются методом термообработки смесей солей иттрия, бария, бериллия и меди, обеспечивающих соответствующие стехиометрические составы, с органическим веществом - глицином, который легко и полностью сгорает и не вносит загрязнений в получаемый продукт. В процессе сжигания происходит выделение большого количества газообразных продуктов, что обеспечивает перемешивание исходных компонентов в процессе синтеза и разрыхление получаемого конечного продукта. Нанопорошки образуют агломераты в виде трубок и фигур, близких к сферам и эллипсоидам с ячеистой структурой из наночастиц размерами 20÷50 нм такой же формы. Фрактальность наблюдается в пределах каждого агломерата. Согласно рентгеноструктурным исследованиям наночастицы большей частью представляют собой кристаллическую фазу соответствующих оксидов, образующих соединение Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ. По мере нагревания этих порошков, они рекристаллизуются в результате самосборки и образуют фазы соответствующих оксидов Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ.

Нанопорошки с такими размерами (20-50 нм) плохо прессуются вследствие высокой текучести и образуют агломераты, которые, в свою очередь, затрудняют растворение и образование однофазных суспензий из этого порошка для получения плотных материалов.

С целью получения плотных материалов порошки подвергаются термической обработке при заданном интервале 500-900°С, в результате чего они рекристаллизуются до необходимых размеров. Порошки различных размеров от 20 нм до 10 мкм смешиваются в соотношениях, обеспечивающих минимальную насыпную плотность. Для исключения расслоения порошков порошок насыпается в пресс-форму или сосуд, в котором получают суспензию, в порядке снижения размеров частиц для последовательного заполнения пор между частицами. Текучесть при прессовании обеспечивается жидкостью, испаряющейся без остатка при сушке и спекании.

Такой способ получения материалов на основе оксида Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ позволяет:

1) получать плотные сырцы керамики и слои покрытий за счет снижения насыпной плотности;

2) снизить эффект неоднородной деформации образца при спекании за счет однородного распределения материала по составу и дисперсности;

3) обеспечить однородное распределение добавок порошка ВТСП в материал с высоким омическим сопротивлением при изготовлении терморезисторов различного омического сопротивления;

4) получать материалы при сравнительно низких температурах синтеза ~ 500°С и спекания ~ 900°С.

Из вышесказанного следует, что предлагаемый способ получения материалов на основе сложных оксидов Y(BaxBe1-x)2Cu3O7-δ с широким спектром электрических свойств соответствует условиям патентоспособности.

Литература

1. Можаев А.П., Першин В.Н., Шабатин В.П. Методы синтеза высокотемпературных сверхпроводников. Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, 1989, т.34, N4, с.504-508.

2. Punn В., Chu СТ. Zhon L.W. et al., Properties of Superconductivins oxide prepared by the amorphons citrate process, Adv. Ceram. Mater., 1987, 2, N 3B, pp.343-352.

3. Wang X.Z., Henry M., Livage J., Rosenman I. The Oxalate Route to Superconductors YBa2Cu3. Solid State Commun., 64, 881-883 (1987).

4. Патент №2019509 (Россия) от 15.09.1994, кл. C01F 17/00, «Способ получения иттрий-барий-медь оксида». Данилов В.П., Краснобаева О.Н., Носова Т.А., Кудинов И.Б., Кецко В.А., Новоторцев В.М., Филатов А.В., Волков Е.А.

5. Патент №1830396 от 23.03.89 г. «Способ получения сверхпроводящих керамических покрытий типа купратов с перовскитной структурой». Рычагов А.В., Ипатов Ю.П., Дозорцев В.Е., Сытников В.Е., Яшнов В.И.

6. Методы получения наноразмерных материалов. Курс лекций. Екатеринбург, 2007 http://elar.usu.ru/bitstream/1234.56789/1316/6/1324735_lectures.pdf.

7. Патент №2383495 от 12.12.2007 г. «Способ получения сложных металлов». Остроушко А.А.

8. Патент №2109712; рег. 27.04.98. «Сверхпроводящий оксидный материал». Палчаев Д.К., Мурлиева Ж.Х., Чакальский Б.К. и др.

9. Патент №2279729; рег. 10.06.2006. «Полупроводниковый керамический материал». Палчаев Д.К., Мурлиев А.К.

Способ получения материалов на основе соединений Y(ВаВе)CuO, где 0≤x≤1, включающий термическое воздействие для синтеза соответствующих оксидов, отличающийся тем, что получают смеси нитратов иттрия, бария, бериллия и меди, которые обеспечивают соответствующие стехиометрические составы, с глицином, затем проводят термообработку указанной смеси, при которой процесс сжигания обеспечивает синтез при температуре 500°С и разрыхление получаемого конечного продукта; при этом получают нанопорошок с размером частиц 20-50 нм и проводят последующую термообработку порошка при температуре 500-900°С, в результате чего он рекристаллизуется до размеров частиц 20 нм - 10 мкм.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 16.
20.01.2013
№216.012.1c71

Способ получения веществ, стимулирующих клеточное дыхание

Изобретение относится к получению содержащих динитрофенольный фрагмент 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(салицилиден)-анилину или 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(4-диметиламинобензилиден)-анилину, рассеивающих протонный градиент, создаваемый дыханием, и влияющих на окислительное фосфорилирование в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472775
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.08.2013
№216.012.640f

Способ изготовления мишени на основе оксида цинка

зобретение относится к области производства керамических материалов и предназначено для изготовления мишеней, являющихся источником материала для магнетронного, электронно-лучевого, ионно-лучевого и других методов нанесения пленок в микро-,опто- и наноэлектронике. В соответствии с заявленным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491252
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.10.2013
№216.012.7986

Способ получения метансульфокислоты

Изобретение относится к способу получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида на фоне метансульфокислоты, отличающийся тем, что электролизу подвергают 0,1-0,15 М водный раствор диметилсульфона при плотностях анодного тока 0,12-0,20 А/см. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496772
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.10.2014
№216.012.fe8d

Способ формирования слоев на основе оксида цинка

Изобретение относится к области тонкопленочной технологии, а именно к технологии получения прозрачных проводящих слоев на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием. На подложке формируют промежуточный и основной слои на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531021
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.06.2015
№216.013.5b2b

Способ получения метансульфокислоты

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к синтезу метансульфокислоты. Метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацилирования, этерификации и полимеризации олефинов. Она также используется в химической,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554880
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.6040

Способ получения однофазного нанопорошка феррита висмута

Изобретение относится к способу получения нанопорошков на основе феррита висмута для создания магнитоэлектрических материалов - мультиферроиков и компонентов электронной техники, которые могут найти широкое применение в микроэлектронике, в частности спиновой электронике (спинтронике); в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556181
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.11.2015
№216.013.904a

Мишень для ионно-плазменного распыления

Мишень для ионно-плазменного распыления выполнена на основе оксида металла и содержит углерод. Концентрация углерода в мишени выбрана из условия обеспечения при температуре распыления теплового эффекта от экзотермической реакции при окислении углерода кислородом оксида металла и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568554
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.67cf

Способ диспергирования материалов сложного состава

Изобретение относится к области измельчения различных материалов сложного состава, в частности диспергирования сложных неорганических соединений. Материал размалывают в атмосфере заданного состава. Материал в процессе размалывания облучают излучением. Излучение содержит фотоны с энергией от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591469
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.7e72

Способ получения высокотемпературной сверхпроводящей керамики

Изобретение относится к способу получения сверхпроводящих керамических материалов различной плотности на основе сложного оксида YBaCuO, содержащего преимущественно фазу из наноструктурированных порошков, оптимально насыщенную кислородом, для изготовления компонентов электронной техники и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601073
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.ce26

Способ получения микрокристаллической целлюлозы

Изобретение относится к технологии получения микрокристаллической целлюлозы, применяемой в качестве матрицы или наполнителя для получения нанокомпозитов, нанопорошков, мембран, катализаторов, синтетических полимеров, цеолитов, химических сорбентов, лекарственных препаратов, косметических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620797
Дата охранного документа: 29.05.2017
Показаны записи 1-10 из 21.
20.01.2013
№216.012.1c71

Способ получения веществ, стимулирующих клеточное дыхание

Изобретение относится к получению содержащих динитрофенольный фрагмент 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(салицилиден)-анилину или 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(4-диметиламинобензилиден)-анилину, рассеивающих протонный градиент, создаваемый дыханием, и влияющих на окислительное фосфорилирование в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472775
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.02.2013
№216.012.2432

Способ и устройство для вращения панелей солнечных батарей

Изобретение относится к области использования солнечной энергии и может быть применено в устройствах солнечных батарей и предназначено для теплоснабжения домов, коттеджей, предприятий, зданий сельскохозяйственного и другого назначения. Способ для вращения панелей солнечных батарей включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474768
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.08.2013
№216.012.640f

Способ изготовления мишени на основе оксида цинка

зобретение относится к области производства керамических материалов и предназначено для изготовления мишеней, являющихся источником материала для магнетронного, электронно-лучевого, ионно-лучевого и других методов нанесения пленок в микро-,опто- и наноэлектронике. В соответствии с заявленным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491252
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.10.2013
№216.012.7986

Способ получения метансульфокислоты

Изобретение относится к способу получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида на фоне метансульфокислоты, отличающийся тем, что электролизу подвергают 0,1-0,15 М водный раствор диметилсульфона при плотностях анодного тока 0,12-0,20 А/см. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496772
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.10.2014
№216.012.fe8d

Способ формирования слоев на основе оксида цинка

Изобретение относится к области тонкопленочной технологии, а именно к технологии получения прозрачных проводящих слоев на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием. На подложке формируют промежуточный и основной слои на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531021
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.06.2015
№216.013.5b2b

Способ получения метансульфокислоты

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к синтезу метансульфокислоты. Метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацилирования, этерификации и полимеризации олефинов. Она также используется в химической,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554880
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.6040

Способ получения однофазного нанопорошка феррита висмута

Изобретение относится к способу получения нанопорошков на основе феррита висмута для создания магнитоэлектрических материалов - мультиферроиков и компонентов электронной техники, которые могут найти широкое применение в микроэлектронике, в частности спиновой электронике (спинтронике); в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556181
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.11.2015
№216.013.904a

Мишень для ионно-плазменного распыления

Мишень для ионно-плазменного распыления выполнена на основе оксида металла и содержит углерод. Концентрация углерода в мишени выбрана из условия обеспечения при температуре распыления теплового эффекта от экзотермической реакции при окислении углерода кислородом оксида металла и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568554
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.67cf

Способ диспергирования материалов сложного состава

Изобретение относится к области измельчения различных материалов сложного состава, в частности диспергирования сложных неорганических соединений. Материал размалывают в атмосфере заданного состава. Материал в процессе размалывания облучают излучением. Излучение содержит фотоны с энергией от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591469
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.7e72

Способ получения высокотемпературной сверхпроводящей керамики

Изобретение относится к способу получения сверхпроводящих керамических материалов различной плотности на основе сложного оксида YBaCuO, содержащего преимущественно фазу из наноструктурированных порошков, оптимально насыщенную кислородом, для изготовления компонентов электронной техники и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601073
Дата охранного документа: 27.10.2016
+ добавить свой РИД