Экспериментально доказана возможность синтеза ультрадисперсного порошка гек-саборида гадолиния из хлоридно-оксидного расплава путем электрохимического осаждения компонентов на инертном катоде.Ранее подобный синтез боридов осуществляли в хлоридно-фторидном расплаве,а в качестве источника ионов лантана использовали безводные фториды лантаноидов,которые в промышленности получают фторированием оксидов.Технологическими преимуш,ествами нашего расплава являются:исключение промежуточного передела фторирования оксидов;возможность электролиза на воздухе без инертной атмосферы;использование простейшей конструкции электролизера и минимального набора дешевого оборудования.Все это позволит значительно уменьшить себестоимость синтезированных боридов.Все реактивы были заранее подготовлены,хранились до проведения эксперимента в инертном боксе,аттестованы химическим анализом и РФА Предварительно определены оптимальные параметры процесса синтеза боридов:температура и концентрации оксидов В2О3 и Gd2O3;катодные плотности тока при получении боридов гадолиния.Эксперимент проводили в атмосфере воздуха.Простейшая конструкция электролизера состояла из инертного катода(молибденовая проволока),графитового анода и алундового тигля.Сначала проводили очистной электролиз при плотности тока 0.3 А/см~2 на протяжении 15 мин для удаления остаточных следов влаги.Основной электролиз вели при плотности тока 0.4 А/см~2 на протяжении 4-х часов,с заменой рабочего электрода с интервалом в один час.Полученный осадок отмывали декантацией в дистиллированной воде,подкисленной соляной кислотой,а затем при помощи вакуумного фильтрования отделяли твердую фазу и сушили.Методом РФА идентифицирован фазовый состав и морфология полученных боридов,методом SEM определены размеры кристаллов и их формы.Показано,что в процессе электролиза на катоде образуется смесь двух фаз GdB6(кубическая сингония,Pm-3m)и GdB4(тетрагональная сингония,P4/mbm).Предложены химические реакции растворения оксидов бора и гадолиния в хлориде кальция за счет межоксидного взаимодействия,а также электрохимические брутто-реакции образования боридов на катоде.
展开▼
