Вплив технологічних умов золь–ґель-синтезу на процес формування однофазного полікристалічного залізо-ітрієвого ґранату

Abstract

На основі водних розчинів нітратів ітрію, заліза та лимонної кислоти з різним рівнем рН золь–ґель-методом синтезовано три системи для подальшого одержання полікристалічного залізо-ітрієвого ґранату (ЗІҐ). Методами диференціально-термічного аналізу, ІЧ-спектроскопії та Рентґенової дифрактометрії проаналізовано фізико-хімічну природу термічних ефектів, які супроводжують процеси нагріву попередньо висушених ґелів. Проаналізовано вплив рівня рН розчину прекурсорів та атмосфери відпалу ґранатотвірної системи на формування ЗІҐ. Визначено оптимальні технологічні умови для синтезу полікристалічного залізо-ітрієвого ґранату.

Из водных растворов нитратов иттрия, железа и лимонной кислоты с различным уровнем рН золь–гель-методом синтезированы три системы для последующего получения поликристаллического железо-иттриевого граната (ЖИГ). Методами дифференциально-термического анализа, ИК-спектроскопии, а также рентгеновской дифрактометрии проанализирована физико-химическая природа термических эффектов, которые сопровождают процессы нагревания предварительно высушенных гелей. Проанализировано влияние уровня рН раствора прекурсоров и атмосферы отжига гранатообразующей системы на формирование ЖИГ. Определены оптимальные технологические условия синтеза поликристаллического железо-иттриевого граната.

Three systems are synthesized by sol–gel method from yttrium nitrate, iron nitrate, and citric acid water solutions with different pH magnitudes for subsequent fabrication of Yttrium–Iron Garnet. Using the differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD) and infrared (IR) spectroscopy methods, physicochemical nature of thermal effects, which accompany the processes of heating of the preliminarily dried gels, is analysed. As revealed, the initial pH of the solution components and annealing atmosphere have significant effect on the process of YIG synthesis. Optimal technological conditions for synthesis of polycrystalline YIG are determined.