Синтез та дослiдження властивостей неорганiчних сполук на основi LnBa2Cu3O7, LnxLa1-xBa2Cu3O7
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Квалiфiкацiйна робота
з спецiальностi 6.070300 - Хiмiя
Синтез та дослiдження властивостей неорганiчних сполук на основi LnBa2Cu3O7, LnxLa1-xBa2Cu3O7
Змiст
Вступ
Роздiл 1. Лiтературний огляд
1.1 Кристалiчнi структури
1.2 Методи синтезу полiкристалiчних високотемпературних надпровiдникiв
Роздiл 2. Методика рентгенофазного аналiзу
2.1 Основнi вiдомостi з фiзики рентгенiвських променiв
2.2 Спектри випромiнення променiв
2.3 Спектри поглинання рентгенiвських променiв
2.4 Способи реСФстрацiСЧ рентгенiвського випромiнення
2.5 Промiри i розрахунок рентгенограми порошку
2.6 РЖдентифiкацiя речовин за мiжплощинними вiдстанями
Роздiл 3. Використання методу порошку в рентгеноструктурному аналiзi
Роздiл 4. Технiка експерименту i характеристика методiв проведення дослiдження
4.1 Синтез твердих розчинiв LnBa2Cu3O7, LnxLa1-xBa2Cu3O7 (де Ln = Ho, Gd)
4.2 Рентгенографiчнi дослiдження LnBa2Cu3O7, LnxLa1-xBa2Cu3O7
Роздiл 5. Синтез твердих розчинiв LnBa2Cu3O7 та СЧх структурно-графiчнi властивостi
5.1 Комплексонометричне визначення вмiсту рiдкiсноземельних елементiв
Висновки
Список використаних джерел
Вступ
Вiдкриття явища високотемпературноСЧ надпровiдностi (ВТНП) викликало велику кiлькiсть дослiджень як з метою вивчення природи ВТНП, так i у сферi СЧСЧ практичного використання. Вже на початку дослiджень була вiдома невелика стiйкiсть ВТНП зразкiв до дiСЧ рiзних хiмiчних факторiв (води, карбон (IV) оксиду, водяного пару). З метою стабiлiзацiСЧ високотемпературних надпровiдникових матерiалiв здiйснено низку спроб введення лiгуючих добавок. Головною перепоною на шляху створення технiчних надпровiдникiв на основi керамiки СФ низька струмонесуча здатнiсть зразкiв. Тому синтез нових матерiалiв, що мають високу критичну густину струму, СФ насьогоднi актуальним.
Одним iз найбiльш перспективних матерiалiв для практичного використання СФ сполуки на основi (так звана фаза тАЮ 123 тАЭ), де Ln - рiдкiсноземельний елемент (РЗЕ).
Мета та задачi дослiдження. Головною метою нашоСЧ роботи СФ синтез високотемпературних надпровiдних матерiалiв на основi оксидiв рiдкiсноземельних елементiв, а саме : та .
Для пошуку нових ВТНП матерiалiв нами здiйснено розвязання таких завдань :
пiдготовка та аналiз вихiдноСЧ сировини, проведення синтезу ВТНП кристалiчних матерiалiв на основi та ;
дослiдження властивостей синтезованих зразкiв ВТНП керамiки.
Наукова новизна одержаних результатiв полягаСФ у наступному :
вперше встановлено особливостi утворення високотемпературних надпровiдникових керамiчних матерiалiв на основi та при твердофазному спiканнi оксидiв, карбонатiв та оксидiв РЗЕ ;
встановлено умови протiкання промiжних реакцiй та утворення промiжних сполук ;
вперше застосовано метод рентгеноструктурного аналiзу для встановлення складу одержаноСЧ ВТНП керамiки ( та ).
Практичне значення одержаних результатiв. Нашi дослiдження мають безпосереднiй взаСФмозвязок iз практичними цiлями. Слiд зазначити, що з появою високотемпературних надпровiдникових матерiалiв зявилися перспективи СЧх практичного застосування в магнiтах, мережах передачi електроенергiСЧ, ПЕОМ та iнших приладах. Успiх практичного використання ВТНП матерiалiв залежить вiд багатьох взаСФмозалежних властивостей надпровiдникiв. Серед цих властивостей чинне мiiе маСФ хiмiчна стабiльнiсть. Саме тому питання стабiлiзацiСЧ надпровiдних властивостей ВТНП сполук маСФ дуже важливе практичне значення. Методи стабiлiзацiСЧ, що дослiдженi нами, можна розглядати як потенцiйнi засоби стабiлiзацiСЧ надпровiдних властивостей ВТНП сполук при СЧх практичному використаннi.
Апробацiя результатiв роботи. Основнi результати апробовано на IX (2007) та X (2008) ВсеукраСЧнськiй студентськiй конференцiСЧ тАЮ Актуальнi проблеми природничих та гуманiтарних наук у дослiдженнях студентськоСЧ молодi тАЭ (м. Черкаси, ЧНУ).
ПублiкацiСЧ. В матерiалах IX та X ВсеукраСЧнськоСЧ студентськоСЧ науковоСЧ конференцiСЧ тАЮ Актуальнi проблеми природничих та гуманiтарних наук у дослiдженнях студентськоСЧ молодi тАЭ (м. Черкаси, ЧНУ, 2007- 2008 р.) : Синтез та дослiдження властивостей неорганiчних сполук з надпровiдниковими властивостями на основi оксидiв рiдкiсноземельних елементiв.
Роздiл 1. Лiтературний огляд
1.1 Кристалiчнi структури
Практично всi матерiали, що мають критичну температуру переходу в надпровiдний стан вище 77 К, СФ купратами. Спiльним для всiх одержаних купрумвмiсних надпровiдних композицiй СФ:
1. Структури фаз похiднi вiд структури перовскiту.
2. Структури мають велику кiлькiсть анiонних вакансiй, концентрацiю яких можна легко варiювати, змiнюючи умови синтезу (температуру прожарювання, парцiальний тиск кисню та iнше.). Анiоннi вакансiСЧ у подiбних структурах створюються або шляхом гетеровалентного замiщення катiона, або в похiднiй структурнiй матрицi СФ вакантнi позицiСЧ, заповнення яких атомами кисню вимагаСФ малих енергетичних витрат та не супроводжуСФться руйнуванням структурноСЧ матрицi. Так, наприклад, у структурi Sr2CuO3 внаслiдок упорядкованостi анiонних вакансiй спостерiгаСФться сильна деформацiя перовскiтноСЧ комiрки (а=3,91 , b=3,48 [14]). Проникнення у вакантну анiонну позицiю цiСФСЧ структури надлишкових атомiв кисню призводило до аномально малоСЧ вiдстанi Cu-O, а можливi деформацiСЧ вимагали бiльших енергетичних витрат. Тому для