領SrC地2〇5和低温相测酸餓領SrC地2〇5分别与助烙剂 NazO-PbO按摩尔比3:2进行混配，其中NazO与PbO摩尔比为2:1，装入OSOmmXSOmm的开 口笛巧巧中，升至温度90(TC，恒温5小时得到混合烙液，再降至温度76(TC ;
[0102] W温度4. (TC A的速率缓慢降至室温，自发结晶获得高温相测酸餓領巧晶和低温 相测酸餓領巧晶；
[0103] 将获得高温相测酸餓領巧晶和低温相测酸餓領分别固定于巧晶杆上从晶体生长 炉顶部下巧晶，先在混合烙液表面上预热巧晶20分钟，再浸入液面下，使巧晶在混合烙液 中进行回烙，恒温25分钟，快速降至温度低温相715C，高温相745C ;
[0104] 然后W温度：TC /天的速率降温，W 50rpm的转速旋转巧晶化待晶体生长到所需 尺度后，将晶体体离烙液表面，W温度7(TC A速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即 可获得尺寸为25mmX 30mmX 22mm的低温相测酸餓铺SrC地2O日晶体和22mm X 21 mm X 16mm的 高温相测酸餓領SrC地2〇5晶体。
[0105] 实施例12
[010引 按反应式；SrF+Cd(N03)2巧H3BO3 - SrC地 205+3&0 t +2N02 t +HF t 合成 SrC地 205 多晶化合物：
[0107] 将SrF、Cd(N〇3)2、H3BO3按摩尔比1:1:2放入研鉢中，混合并仔细研磨，然后装入 史IOOmmX IOOmm的开口刚玉巧巧中，将其压紧，放入马弗炉中，缓慢升温至55(TC，恒温24 小时，冷却至室温，取出经第二次研磨之后放入马弗炉中，再升温至（低温相63(TC，高温相 68(TC )，恒温24小时，冷却至室温，取出经第H次研磨后放入马弗炉中，再升温至（低温相 65(TC，高温相70(TC )，恒温48小时，取出经研磨制得高低温相测酸餓領化合物单相多晶粉 末，对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与高低温相测酸餓領SrC地2〇e单晶结构得到 的X射线谱图是一致的；
[0108] 将合成的高温相测酸餓領SrC地2〇5和低温相测酸餓領SrC地2〇5分别与助烙剂 NazO-PbO按摩尔比3:2进行混配，其中胞2〇与H3BO3摩尔比为2:1，装入O SOmmX 80mm的开 口笛巧巧中，升至温度90(TC，恒温5小时得到混合烙液，再降至温度74(TC ;
[0109] W温度4. (TC A的速率缓慢降至室温，自发结晶获得高温相测酸餓領巧晶和低温 相测酸餓領巧晶；
[0110] 将获得高温相测酸餓領巧晶和低温相测酸餓領巧晶分别固定于巧晶杆上从晶体 生长炉顶部下巧晶，先在混合烙液表面上预热巧晶20分钟，再浸入液面下，使巧晶在混合 烙液中进行回烙，恒温25分钟，快速降至温度低温相705C，高温相735C ;
[0111] 然后W温度：TC /天的速率降温，W 50巧m的转速旋转巧晶杆，待晶体生长到所需 尺度后，将晶体体离烙液表面，W温度7(TC A速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即 可获得尺寸为25mmX ISmmX 27mm的低温相测酸餓領SrC地2〇5晶体和22mmX 21mmX 16mm的 高温相测酸餓領SrC地2〇5晶体。
[0112] 实施例13
[0113] 所述的高低温相测酸餓領晶体在制备热敏感器件或零膨胀材料中的用途：
[0114] 附图1为高低温相测酸餓領晶体在制备热敏感器件中的用途，显示的是一种烙凝 双锥形禪合器元件，是由负膨胀基片1、第一光纤2、第二光纤3、第H光纤4、第四光纤5、第 一连接口 6,第二连接口 7组成，负膨胀基片1是由低温相测酸餓領晶体研磨后得到粉末制 作而成，在负膨胀基片1两端通过第一连接口 6和第二连接口 7连接第一光纤2和第二光 纤3,在第一光纤2和第二光纤3的中部经烙凝后形成单根的第H光纤4和第四光纤5,波 导可制作在例如光纤或平面基片上，送种波导是热敏的，所W具有一定的热不稳定性，将其 安装在负热膨胀基片上可使之绝热化。
[0115] 高低温相测酸餓領晶体在制备零膨胀材料中的用途，本发明涉及的高低温相测酸 餓領晶体经研磨得到纯相的高低温相测酸餓領粉末，该粉末可W结合其他普通的热膨胀材 料来制作具有零膨胀性质的特殊材料。
【主权项】
1. 高低温相硼酸锶镉晶体，其特征在于该晶体的化学式为SrCdB 205，分子量301. 64,低 温相SrCdB205属正交晶系，空间群Pbca，晶胞参数为a = 11.955(12)A，b = 5. 762(6) A，c =12.658(12)A，V= 872.0(15)人3;高温相3冗(^ 205属单斜晶系，空间群02/(3，晶胞参数为& =7.639(7)A，b = 10. 183(10) A，c = 11. 140(10)Α，β= 99. 247(10)。，V= 855. 2(14)A3。2. 根据权利要求1所述的高低温相硼酸锶镉晶体的制备方法，其特征在于采用高温熔 液法生长大尺寸高低温相硼酸锶镉晶体，具体操作按下列步骤进行： a、 将含锶、含镉的化合物和硼酸称取放入研钵中，混合并仔细研磨，然后装入 OlOOmmXIOOmm的开口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至550°C，恒温24小时，冷却 至室温，取出经第二次研磨之后放入马弗炉中，再升温至低温相630°C，高温相680°C，恒温 24小时，冷却至室温，取出经第三次研磨后放入马弗炉中，再升温至低温相650°C，高温相 700°C，恒温48小时，取出经研磨制得高低温相硼酸锶镉化合物单相多晶粉末，对该产物进 行X射线分析，所得X射线谱图与高低温相硼酸锶镉SrCdB 205单晶结构得到的X射线谱图 是一致的； b、 将高低温相硼酸锶镉化合物单相多晶粉末与助熔剂按摩尔比为1:1-6均匀混合，以 温度1_30°C /h的升温速率加热至温度700-90(TC，恒温5-80小时，得到混合熔液，再降温 至温度 650-820°C ; 或直接将原料硝酸锶、氧化镉和硼酸与助熔剂按摩尔比为1:1:2:1-6混合均匀，以温 度1-30°C /h的升温速率加热至温度700-900°C，恒温5-80小时，得到混合熔液，再降温至 650-820 °C ； c、 制备高低温相硼酸锶镉籽晶：将步骤b得到的混合熔液以温度0. 5-10°C /h的速率 缓慢降至室温，自发结晶获得高低温相硼酸锶镉籽晶； d、 将盛有步骤b制得的混合熔液的坩埚置入晶体生长炉中，将步骤c得到的籽晶 固定于籽晶杆上，从晶体生长炉顶部下籽晶，先预热籽晶5-60分钟，将籽晶下至接触混 合熔液液面或混合熔液中进行回熔，恒温5-60分钟，以温度1-60°C /h的速率降至温度 610-745。。； e、 再以温度0. 1_5°C /天的速率缓慢降温，以0-60rpm转速旋转籽晶杆进行晶体的生 长，待单晶生长到所需尺度后，将晶体提离混合熔液表面，并以温度1-80°C /h速率降至室 温，然后将晶体从炉膛中取出，即可得到大尺寸高低温相硼酸锶镉晶体。3. 根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤a中硼酸锶镉中含锶的化合物为氧化锶、 硝酸锶、碳酸锶或氟化锶；含镉的化合物为氧化镉、氟化镉或硝酸镉。4. 根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤b所述助熔剂为NaF-H 3B03、H3B03-Na20、 Na20-Pb0、LiF-PbO、NaF-PbO 或 H3B03-Pb0。5. 根据权利要求4所述方法，其特征在于助熔剂NaF-H 3B03体系中NaF与H 3B03的摩尔 比为1 - 5:3 - 6 ;LiF-PbO或NaF-PbO体系中氟化物与氧化铅的摩尔比为1 - 5:1 - 6 ; H3B03-Pb0或H3B03-Na20体系中硼酸与氧化物的摩尔比为2-5:1-5 ;Na20-Pb0体系中氧化钠 与氧化铅的摩尔比为1 一 5:0. 1 - 6。6. 根据权利要求1所述的高低温相硼酸锶镉晶体在制备热敏器件或零膨胀材料中的 用途。
【专利摘要】本发明涉及大尺寸高低温相硼酸锶镉晶体及制备方法和用途。该大尺寸高低温相晶体的化学式为SrCdB2O5，分子量301.64，低温相SrCdB2O5属正交晶系，空间群Pbca，晶胞参数为a=11.955(12)？，b=5.762(6)？，c=12.658(12)？，V=872.0(15)？3；高温相晶体属单斜晶系，空间群C2/c，晶胞参数为a=7.639(7)？，b=10.183(10)？，c=11.140(10)？，β=99.247(10)°，V=855.2(14)？3。采用高温熔液法生长晶体，该硼酸锶镉晶体机械硬度大，易于切割、抛光加工和保存，并且存在负热膨胀性，相变时体积负突变，高温相SrCdB2O5密度大于低温相SrCdB2O5密度，由于这一性质，在制备热敏器件以及零膨胀材料中得到广泛应用。
【IPC分类】C30B29/10, C30B11/00
【公开号】CN105714376
【申请号】CN201410735826
【发明人】潘世烈, 张兴文, 吴红萍
【申请人】中国科学院新疆理化技术研究所
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年12月5日