УДК 548.57:544.022.347

III Міжнародна конф. аспірантів та студентів "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів". Тези доповідей. – Донецьк 2004 р.– С. 142 – 143

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КИСЛОРОДНОЙ СТЕХИОМЕТРИИ МАНГАНАТА ЛАНТАНА НА ВОЗДУХЕ

Прилипко С.Ю., Виноградов В.М., Приседский В.В.

Работа экологических служб по контролю загрязнений ОС немыслима без применения различных приборов по измерению физических параметров (давления, температуры и др.). Однако на пути своевременного и точного обнаружения негативных факторов зачастую стоят проблемы модернизации контрольно-измерительного оборудования.

Отсюда становится понятным интерес, проявляемый к разработке принципиально новых измерительных приборов, основанных на использовании ценных свойств манганатов лантана. Зависимость электромагнитных свойств этих материалов может быть использовано при создании компактных высокочувствительных датчиков температуры и давления. При этом необходимо отметить недостаточную систематичность этих исследований.

В настоящее время в исследованиях материалов на основе манганатов лантана наметились несколько основных направлений:

–замещение лантана двухвалентными металлами (прежде всего Sr, Ba, Pb, Ca);

–синтез материалов с избытком марганца общей формулой La_1-хMn_1+хO₃;

–замещение марганца в В-позициях кристаллической решетки;

–получение материалов с заданной нестехиометрией по кислороду.

Наибольшее число публикаций посвящено первому из этих направлений и совсем мало исследована кислородная нестехиометрия. Между тем в литературе неоднократно отмечалась перспективность данных исследований. Стехиометрический LaMnO₃, полученный в определенных условиях, является диэлектриком и антиферромагнетиком с T_N=141 K. В то же время известно, что дефектность структуры даже нелегированного LaMnO₃, полученного при сравнительно низких температурах синтеза (1000–1100 °С) или повышенном парциальном давлении кислорода, приводит к смешанной валентности Mn³⁺/Mn⁴⁺ и, как следствие, к ферромагнитному упорядочению и ГМЭ. Из этого следует высокая актуальность количественного изучения кислородной стехиометрии манганата лантана в различных условиях. В настоящей работе изучена зависимость кислородной стехиометрии манганата лантана от температуры на воздухе.

Синтез LaMnO₃ осуществлялся керамическим методом из оксидов La₂O₃ (марки ОСЧ) и Mn₃O₄ (марки ОСЧ) в камерной печи в алундовых тиглях при температуре 1000 °С в течение 20 часов, измельчение – в агатовой ступке в течение 1-2 часов. Из синтезированного материала при давлении Р=7 МПа прессовали образцы в виде таблеток диаметром 10 и толщиной 3 мм, которые затем обжигали в муфельной печи при температуре 1200 °С.

Для изменения формы и достижения однофазности образцы повторно размалывали, перетирали в агатовой ступке в течении двух часов, прессовали в прямоугольной пресс-форме при давлении Р=5МПа и проводили повторный обжиг образцов при температуре 1250 °С в течение 4 часов.

Термогравиметрическая установка, применявшаяся для измерения массы образца при различной температуре, представляет собой вертикальную печь внутри которой на платиновой проволоке подвешен образец. Непрерывное измерение массы образца производилось с помощью лабораторных электронных весов, к которым снизу крепилась проволока с образцом. Температура поддерживалась с помощью тиристорного регулятора и регистрировалась универсальным цифровым вольтметром.

Результаты исследований представлены на рис.1