СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КУПРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И БАРИЯ
METHOD FOR SYNTHESIS OF CUPRATES OF RARE-EARTH ELEMENTS AND BARIUM

2
3
7-δ
Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к разработке синтеза сверхпроводников на основе купратов редкоземельного элемента и бария (LnВаСuO, где Ln=Sm, Eu, Gd, Y, Tb, Dy, Но, Er).
3
2
3
Известен способ получения купратов редкоземельных элементов из смеси ВаСО, YO и СuО. Однако по приведенному способу процесс идет более 24 ч: на первой стадии смесь прокаливают при 850°С с последующим измельчением и выдержкой в течение 2 ч при 950°С (Итоги науки и техники. Серия «Химия твердого тела». Т.6. - М.: ВИНИТИ, 1988, с.36-37).
3
2
3
2
3
7
Также известен способ получения купратов редкоземельных элементов и бария из ВаСО, YО и СuО быстрым нагреванием до 950°С, выдержкой при 950°С в течение 2-6 ч, охлаждением, измельчением реакционной смеси и повторением этих операций трижды (Poeppel R.B. et al. Fabrication of YВаСuO superconducting ceramics chemistry of hegh-temperature Superconducting, ACS Symp, 1987, №351, p.261-266).
Предложенные способы имеют сложную технологию и высокую температуру синтеза.
2
3
5
5
12
3
3
2
2
3
7-δ
Наиболее близким к предложенному является способ получения купратов редкоземельных элементов и бария путем разложения соединения Ва[LnCu(СНN)(NO)]·nНO при 920°С LaВаCuO (Фотиев А.А., Слободин Б.В., Фотиев В.А. Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников. Екатеринбург: Уро РАН. 1994, с.372-373). Недостатки предложенного способа - не распространяются на весь ряд РЗЭ, в том числе на Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er.
3
3
3
2
3
2
5
5
3
2
Новизна заявленного способа по сравнению с известными заключается в том, что для синтеза купратов РЗЭ (Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er) и бария используют гетерополиядерные комплексы, получаемые из растворов нитратов РЗЭ, меди (II), бария и пиридина в соотношении Ln(NO):2Ba(NO):3Cu(NO):9(CHN·HNO)·nHO, где n=12…15, путем разложения этих соединений получаются высокодисперсные порошки орторомбической фазы без дополнительного насыщения кислородом. Порошки сверхпроводящей фазы хорошо прессуются холодным прессованием без добавки каких-либо связующих.
Техническим результатом является получение орторомбической фазы купратов редкоземельных элементов и бария в виде высокодисперсного порошка и без дополнительного насыщения кислородом.
3
3
3
2
3
2
5
5
3
2
Технический результат достигается прокаливанием гетерополиядерных комплексов из нитратов РЗЭ, меди (II), бария и пиридина состава Ln(NO)·2Ва(NO)·3Cu(NO)·9(СНN·HNO)·nНO при 250-300°С измельчением и основным обжигом при температуре 900-930°С для таких РЗЭ, как тербий, диспрозий, гольмий, эрбий или при 850-880°С для самария, европия и гадолиния в течение 40 минут.
Предложенный способ реализуется следующим образом. Исходный гетерополиядерный комплекс нагревают до 250-300°С в печи шахтного типа, измельчают и помещают в печь шахтного типа (или муфельную печь), и проводят обжиг при температуре 900-930°С для таких РЗЭ, как тербий, диспрозий, гольмий, эрбий или при 850-880°С для самария, европия и гадолиния в течение 5, 20, 60, 80 минут. Степень превращения в сверхпроводящее состояние достигает около 70%. Для достижения практически полной степени превращения (100%) необходимо время реакции 40 минут.
2
3
7-δ
При температуре 930°С степень превращения в сверхпроводящее состояние (100%) достигается в течение 40 минут. По данным рентгенофазового анализа показана индивидуальность орторомбической фазы LnBaCuO.
Заявленный способ имеет существенное преимущество по сравнению с известными - значительно снижается время синтеза и улучшается качество полученной орторомбической сверхпроводящей фазы.