Синтез Li1-xNaxNbO3 (LNN) керамики

[Агдамыч]

и выше этой температуры его реакция с Nb2O5 уже не является твердофазной, проходит очень быстро, в течении нескольких минут, даже при размере частиц в десятки микрон. В промышленности прокаливали при 900-950 в тиглях объемом 3-5л и горя не знали с каким-либо недосинтезом.

amik, Вы меня убили.

Кстати, судя по диаграмме ниобат лития-ниобат натрия(см. ниже), натрий без особого желания идет в решетку LiNbO3, если вообще туда попадает. Тогда ничего удивительного в двухфазности системы нет

Да я тут уже опять подумал При 1060^оС, как у Sharky_DK, какие там спекания Там, наверное, плавится, нафиг, всё. А из-за Вашей диаграммы и вообще у меня настроение упало.

Хотя у керамических процедур в этой композиции могут быть свои особенности

Да их вообще просчитать сложно.

Sharky_DK, в любом случае, один из вариантов (получение ниобатов отдельно и их последующее спекание) имеет смысл а я его за несерьёзный держал. Но только не при такой высокой температуре или не так долго)))

[Himera]

Под "стуктурами" я имею ввиду то, что по-английски звучит как "structures", а по-немецки - "strukturdateien". Их можно составлять собственноручно, зная углы и расстояния между атомами в решётке, но я не знаю как.

Поместить первый атом в произвольную точку элементарной ячейки, от него отложить отрезок, равный длине связи. Потом угол, потом двугранный угол, и так далее. Если есть элементы симметрии, учесть их, поместив соответствующие атомы в начало координат/на определённые оси или плоскости. Прямолинейная геометрическая задача. Впрочем, ни разу не видел, чтобы кто-то с такой задачей сталкивался. Возможно, существуют приложения к квантовохимическим программам, преобразующие Z-матрицы в декартовы координаты, и обратно. Но для кристаллографии эта задача как минимум нетипична.

Под карточками Вы, возможно, имеете ввиду стандартные диаграммы для определённых кристаллических решёток? По таким двум диаграммам я и сделал выводы относительно выложенного спектра. Если ниобат натрия я нашёл, то про литий могу предположить, что данные,у меня имеющиеся - неверны. Не могли-бы Вы указать источники, откуда мы могли-бы пополнить свою базу данных?

Под "карточками" я имею в виду информацию из базы PDF-2: там есть не один десяток стехиометричных и не очень ниобатов лития. Структурная информация есть, например, в статьях:
Lehnert, H.;Boysen, H.;Frey, F.;Hewat, A.W.;Radaelli, P. Zeitschrift fuer Kristallographie (1997), 212, 712-719
Postnikov, A.V.;Caciuc, V.;Borstel, G. Journal of Physics and Chemistry of Solids (2000), 61, 295-299
Etschmann, B.E.;Ishizawa, N.;Streltsov, V.;Oishi, S. Zeitschrift fuer Kristallographie (2001), 216, 455-461
Iyi, N.;Kitamura, K.;Izumi, F.;Yamamoto, J.K.;Hayashi, T.;Asano, H.;Kimura, S. Journal of Solid State Chemistry (1992), 101, 340-352
Boysen, H.;Altorfer, F. Acta Crystallographica B (1994), 50, 405-414

[slavert]

рентгеноструктурный анализ, что именно у них за машина, честно говоря не знаю, но могу спектры тут выложить ...

Брюкер судя по виду софта на вашей калтинке

[Агдамыч]

Himera, спасибо большое за труды, а за немецкие названия - низкий поклон от аборигенов.

Вот с этим Брукером, про который slavert говорит, мы и работаем. Снимаем спектр, по PDF-ам смотрим, чего там есть, задаём программе найти, какой процентный состав фаз в пробе. Для "задаём" и нужны нам "structures". Многие у нас есть, но, если речь идёт о новой для нас решётке, вынуждены "вручную" измерять площадь пиков.

Обсчёт ведём с помощью лохматой версии BGMNWin. Много "структур" можно загрузить отсюда отсюда, но я сравнивал результаты с имеющимися у нас - частенько отклонения. Раньше такие структуры писал по известным праметрам кристаллической решётки профессор один, но я его не застал. Больше никто не умеет. Поэтому и просил я о помощи.

[Himera]

Ой, почитайте какой-нибудь учебник по кристаллографии. Структуры приводят в обычных, текущих статьях, причём в подавляющем большинстве случаев будут даны не только расстояния/углы, но также параметры решётки, симметрия и координаты атомов. Всё это можно непосредственно вводить в программы, которые строят теоретические рентгенограммы. Часто в supplementary information включают файлы в формате cif -- такие файлы уже содержат всю структурную информацию, и их нужно просто импортировать.

[Sharky_DK]

Всем спасибо за советы, сейчас, после продолжительных каникул, как раз вернулся к этой теме, и собираюсь попробовать все еще раз Из литературы вычитал, что проблема 2-х фазности присутствует у многих, и зависит от композиционного состава. Попробую приготовить 3 композиции, с разным содержанием Na, и посмотреть что получится Оригиналы спектров (raw файлы) пытаюсь сейчас найти в своем бардаке, так что как только найду, буду действительно рад, если кто-то смог бы их проанализировать.

По поводы температуры спекания ... Мне, на мой дилетантский взгляд, всегда казалось, что реакция, и фактически формирование нужной композиции происходит во время кальцинации, и после кальцинации мы получаем фактически требуемый состав. Во время спекания происходит просто денсификация материала, но фазовый состав и композиция меняться не должны ... Или я не прав? Соответственно на наличие-отсутствие двух фаз должны в основном сказываться условия кальцинации, но не спекания.

Nb2O5 попробую прокалить и помолоть дополнительно.

По поводу совета получить ниобаты отдельно ... В принципе их можно купить уже готовыми, у той же Sigma-Aldrich, хотя ценник конечно совсем не гуманный (65 EUR за 10g LiNbO3 и 55 EUR за 5g NaNbO3) Думаете стоит попробовать?

[Агдамыч]

Во время спекания происходит просто денсификация материала, но фазовый состав и композиция меняться не должны

Вот и снимите спектры прокальцинированной смеси, до спекания. Заодно проверите, правильно-ли навзвешивали))
Поглядите ещё раз на диагамму amik'a, не хотят они вместе и всё тут!
Ваша смесь - на пределе, так как:

The solid solution limits of Na in LiNbO3 and Li in NaNbO3 were found to be 7mole% and 15mole%. As a consequence the materials whose nominal composition is Li1-yNaxNbO3 with 0.07 ≤ X ≤ 0.85 contain mixtures of the two limit solid solutions.

Попробуйте также спечь смесь с меньшим содержанием натрия.

Вот, пока ехал:

Due to the difference in ionic radii of sodium (0.97 Å) and lithium (0.68
Å) the solid solution is difficult and there is a segregation of a phase
enriched in sodium niobate (NaNbO3)...

Чтоб понятно: натрий выплывает из решётки ниобата лития (ну, или его выталкивают, разницы нет). Поэтому: очень Ваша система неустойчива, её надо греть, но не очень. Достаточно долго, но не слишком, понимаете? И Ваша кальцинация не поможет: натрий выплывет
И ещё *опять боюсь навлечь гнев старших товарищей*: у Вас много натрия на диаграмме *шёпотом*. _{Вы его перевесили?}