化合物銣鉛磷氧和銣鉛磷氧光學(xué)晶體及制備方法和用圖
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種化合物銣鉛磷氧和銣鉛磷氧光學(xué)晶體及其制備方法和用途，化合物銣鉛磷氧的化學(xué)式為RbPbPO4，分子量為387.63，屬于正交晶系，空間群為Pnma，晶胞參數(shù)為a = 7.635(4) ?，b = 5.750(3) ?，c = 10.151(6) ?，V= 445.6(4) ?3，Z=4采用固相反應(yīng)法獲得銣鉛磷氧化合物，再將該化合物采用高溫熔液法生長晶體，即可得到銣鉛磷氧光學(xué)晶體。其透光波段在254nm至2600nm之間，該晶體機械硬度適中，易于切割和拋光加工，適用于制作探測器、飛行器、頭罩、整流罩中的窗口材料，顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中的透鏡或潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡、光譜儀等儀器中改變光的進(jìn)行方向的棱鏡等光學(xué)器件。
【專利說明】
化合物細(xì)鉛磯氧和細(xì)鉛磯氧光學(xué)晶體及制備方法和用途
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種化合物鋼鉛憐氧和鋼鉛憐氧光學(xué)晶體的制備方法和用途，該化合 物的化學(xué)式為化化P〇4。
【背景技術(shù)】
[0002] 無機憐酸鹽由于具有豐富的結(jié)構(gòu)化學(xué)，同時由于其在光學(xué)、催化、磁學(xué)、燃料W及 骨骼醫(yī)學(xué)方面的潛在應(yīng)用，使得對其的研究成為一個熱點。憐原子通過sp3雜化與氧原子鍵 合，形成剛性的P〇4四面體基團。P〇4四面體基團再通過同享氧原子，可W形成不同構(gòu)型的聚 陰離子基團，從而使得憐酸鹽化合物具有豐富的結(jié)構(gòu)構(gòu)型。同時，由于憐酸鹽具有剛性、抗 化學(xué)腐蝕性及熱穩(wěn)定性，使得它具有一些優(yōu)異的性能，從而得到了廣泛的應(yīng)用。例如，KDP、 D邸P、KTP W及ADP等，由于其優(yōu)異的非線性光學(xué)性質(zhì)而得到了廣泛的應(yīng)用。雖然運些材料 的晶體生長技術(shù)已日趨成熟，但仍存在著明顯的不足之處：如晶體易潮解、生長周期長、層 狀生長習(xí)性嚴(yán)重及價格昂貴等。因此，合成新的光學(xué)晶體材料仍然是一個非常重要而艱巨 的工作。
[0003] 隨著科技的發(fā)展，對新型功能材料提出越來越多的的需求，如何更有效地進(jìn)行棚 酸鹽新材料設(shè)計成為許多科技工作者和企業(yè)界關(guān)注的話題。在發(fā)展新型光學(xué)晶體時，人們 仍然選擇透光范圍寬的棚酸鹽或憐酸鹽晶體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種化合物鋼鉛憐氧，化學(xué)式為化PbP〇4,分子量為387. 63， 采用固相反應(yīng)法合成。 陽0化]本發(fā)明另一目的是提供一種鋼鉛憐氧光學(xué)晶體，該晶體的化學(xué)式為化PbP化，分子 量為387. 63,屬于正交晶系，空間群為Pnma,晶胞參數(shù)為S : 7.紛5 (4) A, & = S. 7凱㈱ 1，G = 10. 151 巧）A，V= 445. 6 (4) A3, Z = 4。
[0006] 本發(fā)明再一目的是提供一種鋼鉛憐氧光學(xué)晶體的制備方法。
[0007] 本發(fā)明又一個目的是提供一種鋼鉛憐氧光學(xué)晶體的用途，可用于制備探測器、飛 行器、頭罩、整流罩中的窗口材料，顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中的透鏡或潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡、光譜儀 等儀器中的棱鏡。 W08] 本發(fā)明所述一種化合物鋼鉛憐氧，該化合物的化學(xué)式為化化P〇4,分子量為 387. 63,采用固相反應(yīng)法合成該化合物。
[0009] 一種鋼鉛憐氧光學(xué)晶體，該晶體的化學(xué)式為化化P〇4,分子量為387. 63,屬于正交 晶系，空間群為Pnma,晶胞參數(shù)為a = 7,635(4) A，度=5/巧訂狂)1，G= 10.巧1(6) A，： V= 445. 6(4) k\ Z = 4〇
[0010] 所述的鋼鉛憐氧光學(xué)晶體的制備方法，采用固相反應(yīng)法合成化合物，采用高溫溶 液法生長晶體，具體操作按下列步驟進(jìn)行： 陽011] a、采用固相反應(yīng)法，按摩爾比化:Pb:P = I: I: I稱取原料放入研鉢中，研磨均勻后 放入剛玉相蝸，將剛玉相蝸置于馬弗爐中，緩慢升溫至40(TC，恒溫12小時，冷卻后取出相 蝸，將樣品研磨均勻，再置于相蝸中，將馬弗爐升溫至800°C，恒溫48小時后將樣品取出，放 入研鉢中仔細(xì)研磨得到鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn)行X射線分析， 所得X射線譜圖與化化P〇4單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的；
[0012] b、將步驟a制備的鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末與助烙劑按摩爾比1:1-8均勻混 合，裝入銷金相蝸中，W溫度1-80°C A的升溫速率加熱至溫度750-980°C，恒溫6-100小 時，得到混合烙液； 陽01引或按摩爾比化:Pb:P = 1:1:1直接稱取原料，與助烙劑混合均勻，W溫度1-80°C / h的升溫速率加熱至溫度750-980°C，恒溫6-100小時，得到混合烙液；
[0014] C、將步驟b得到的混合烙液降溫至695-930°C，將巧晶桿伸入液面W下，W溫度 0. 5-5°C A的速率緩慢降溫5-100°C，將巧晶桿提出液面4子晶桿上會有聚集物，再W溫度 1-80°C A的速率降至室溫，獲得鋼鉛憐氧巧晶；
[0015] t將步驟b的混合烙液降溫至690-920°C，將步驟C得到的巧晶固定在巧晶桿上， 從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱5-60分鐘，然后將巧晶下至接觸混合烙液液面或 混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫5-60分鐘，快速降至溫度680-910°C ;
[0016] e、再W溫度0. l-3°c /天的速率緩慢降溫，W 0-10化pm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶桿進(jìn)行晶體 的生長，待單晶生長到所需尺度后，將晶體提離混合烙液表面，并W溫度1-80°C A速率降 至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即可得到鋼鉛憐氧光學(xué)晶體。
[0017] 步驟a所述含鋼化合物為化2〔〇3或化NO 3,含鉛化合物為Pbo、PbC〇3或Pb (NO 3) 2， 含憐的化合物為（畑4)2冊〇4或（畑4化2口〇4。
[0018] 步驟 b 所述助烙劑為 PbO、PbFz-PbO、HsBOs-PbO、HsBOs-PbFz或 H 3B〇3-PbF2-PbO。
[0019] 助烙劑 HsBOs-PbO、HsBOs-PbFz或 H 3B〇3-PbF2-PbO 體系中 H3BO3與含鉛化合物 PbO、 PbFz的摩爾比為1-6:1-5。
[0020] 所述的鋼鉛憐氧光學(xué)晶體在制備探測器、飛行器、頭罩、整流罩中的窗口材料，或 顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡中的凸透鏡，或潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡、光譜儀中的棱鏡中的用途。
[0021] 本發(fā)明所述的鋼鉛憐氧光學(xué)晶體，原則上，采用一般化學(xué)合成方法都可W制備化 合物化化P〇4,現(xiàn)優(yōu)選固相反應(yīng)法，該化合物有W下幾個典型的可W得到化化P〇4化合物的 化學(xué)反應(yīng)式：
[0022] (1)化2〔〇3巧口6〇+2(畑4化2?〇4一 2I?bPbP〇4+C〇2 t 巧畑3 t +3H20 t
[0023] (2)化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) H2PO4一 2I?bPbP0 4+3C02 t 巧NH 3 t +3H 2〇 t
[0024] 做化2〔〇3巧Pb (NO3) 2+2 (畑4) H2PO4一 2I?bPbP0 4+CO2 t +4N0 2 t +0 2 t 巧NH 3 t +3H 2〇 t 陽0巧] (4)I?bN〇3+PbO+(NH4)H2P〇4一化PbP〇4+N〇2 t +畑3 t +3/2H20 t +1/4〇2 t
[0026] (5)I?bN〇3+PbC〇3+(NH4)H2P〇4一化PbP〇4+C〇2 t +N0 2 t +畑3 t +3/2H2O t +1/4〇2 t
[0027] (6) I?bN〇3+Pb (NO3) 2+ (畑4) H2PO4一化PbPO 4+3N02 t +3/40 2 t +NH 3 t +3/2H 2〇 t
[0028] (7)化2〔〇3巧PbO+2 (畑4) 2HPO4一 2I?bPbP0 4+CO2 t +4畑 3 t +3H 2〇 t
[0029] 做化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) 2HPO4一 2I?bPbP0 4+3C02 t +4畑 3 t +3H 2〇 t
[0030] (9)I?bN〇3+PbO+(NH4)2HP〇4一化PbP〇4+N〇2 t 巧畑3 t +3/2H2O t +1/4〇2 t
[0031] 本發(fā)明提供鋼鉛憐氧光學(xué)晶體，該晶體的化學(xué)式為化PbP〇4,分子量為387. 63,屬 于正交晶系，空間群為Pnma。
[0032] 本發(fā)明提供化PbP〇4光學(xué)晶體的制備方法，采用助烙劑法生長晶體，可獲得尺寸為 厘米級的化化P〇4。該晶體機械硬度適中，易于切割、拋光加工，適用于制作探測器、飛行器、 頭罩、整流罩中的窗口材料，顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中的透鏡或潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡、光譜儀等儀 器中改變光的進(jìn)行方向的棱鏡等光學(xué)器件。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明化化P〇4粉末的X-射線衍射圖；
[0034] 圖2為本發(fā)明化化P〇4的晶體結(jié)構(gòu)圖；
[0035] 圖3為本發(fā)明窗口使用示意圖，其中1為保護(hù)蓋，2為法蘭底座，3為晶體材料（窗 口），4為密封圈，5為密封圈，6為外旋壓圈；
[0036] 圖4為本發(fā)明凸透鏡原理示意圖；
[0037] 圖5為本發(fā)明棱鏡使用示意圖。
【具體實施方式】
[003引 W下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明： 陽039] 實施例1 :
[0040]按反應(yīng)式：（1)化2〔〇3巧口6〇+2(畑4化2?〇4 - 2I?bPbP〇4+C〇2 t 巧畑3 t +3H20 t 合成 I?bPbP〇4化合物； 陽OW 將抓2〇)3、？60、（畑4)町0浪摩爾比1:2:2稱取原料放入研鉢中，混合并仔細(xì)研磨， 然后裝入巫IOOmmX IOOmm的開口剛玉相蝸中，放入馬弗爐中，緩慢升溫至400°C，恒溫12小 時，冷卻后取出相蝸，將樣品研磨均勻，再置于相蝸中，將馬弗爐升溫至800°C，恒溫48小時 后將樣品取出，放入研鉢中仔細(xì)研磨得到鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末 進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與化化P〇4單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的；
[0042] 反應(yīng)式中的碳酸鋼由硝酸鋼替換，氧化鉛由碳酸鉛、硝酸鉛替換，憐酸二氨錠由憐 酸氨二錠替換；
[0043] 將合成的鋼鉛憐氧化PbP〇4化合物與助烙劑PbO按摩爾比1:3進(jìn)行混配，裝入 OSOmmX 80mm的開口銷金相蝸中，W溫度50°C A的升溫速率加熱至溫度950°C，恒溫24小 時，得到鋼鉛憐氧混合烙液； W44] 再將混合烙液降溫至890°C，將巧晶桿快速伸入液面W下，W溫度2°C A的速率 緩慢降至800°C，將巧晶桿提出液面，巧晶桿上會有聚集物，再W溫度50°C A的速率降至室 溫，獲得化化P〇4巧晶；
[0045] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度880°C，再將獲 得的鋼鉛憐氧巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱10分鐘，然 后將巧晶下至接觸混合烙液液面進(jìn)行回烙，恒溫10分鐘，快速降至溫度870°c ;
[0046] 再W溫度2°C /天的速率降溫，W 80巧m的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶桿，待晶體生長結(jié)束后，使 晶體脫離液面，W溫度50°C A的速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即可獲得尺度 為 16mm X 24mm X 15mm 的 I^bPbPO*晶體。
[0047] 實施例2 :
[0048] 按反應(yīng)式：似化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) &?〇4一 2I?bPbP0 4+3C02 t 巧NH 3 t +3H 2〇 t 審。 備化化P〇4化合物； W例將化2〔〇3、PbC〇3、（畑4化?0浪摩爾比1:2:2直接稱取原料，與助烙劑PbO按摩爾 比1:2進(jìn)行混配，裝入OSOmmX 80mm的開口銷金相蝸中，W溫度80°C A的升溫速率加熱至 溫度980°C，恒溫30小時，得到鋼鉛憐氧混合烙液；
[0050] 將混合烙液降至溫度930°C，此時將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度2°C A的速率 緩慢降至850°C，將巧晶桿提出液面，巧晶桿上會有聚集物，再W溫度50°C A的速率降至室 溫，獲得化化P〇4巧晶；
[0051] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度920°C，將獲得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱10分鐘，然后將 巧晶下至混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫10分鐘，快速降至溫度910°C ; 陽0巧再W溫度1. 5°C /天的速率緩慢降溫，W 50rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶化待晶體生長到 所需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度l〇°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取 出，即可獲得尺度為20mmX 19mmX 12mm的化化口〇4晶體；
[0053] 反應(yīng)式中的碳酸鋼由硝酸鋼替換，碳酸鉛由氧化鉛、硝酸鉛替換，憐酸二氨錠由憐 酸氨二錠替換。
[0054] 實施例3 : 陽化 5]按反應(yīng)式：（3)化2〔〇3巧口6卿〇3)2+2(畑4化2?〇4-2化?6口〇4+(：〇2!+4側(cè)2!+〇2!巧畑3 t +3&0 t合成I?bPbP04化合物；
[0056] 將抓2CO3、Pb (N03) 2、（畑4)町0浪摩爾比1:2:2放入研鉢中，混合并仔細(xì)研磨，然 后裝入巫IOOmmX IOOmm的開口剛玉相蝸中，放入馬弗爐中，緩慢升溫至400 °C，恒溫12小 時，冷卻后取出相蝸，將樣品研磨均勻，再置于相蝸中，將馬弗爐升溫至800°C，恒溫48小時 后將樣品取出，放入研鉢中仔細(xì)研磨得到鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末 進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與化化P〇4單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的；
[0057] 反應(yīng)式中的碳酸鋼由硝酸鋼替換，硝酸鉛由碳酸鉛、氧化鉛替換，憐酸二氨錠由憐 酸氨二錠替換；
[0058] 將合成的鋼鉛憐氧化化P〇4化合物與助烙劑化O-H 3BO3按摩爾比1:2進(jìn)行混配，其 中PbO與&8化的摩爾比為1:1，裝入巫SOmmXSOmm的開口銷金相蝸中，W溫度70°C A的 升溫速率加熱至940°C，恒溫48小時，得到鋼鉛憐氧烙液；
[0059] 再將混合烙液降溫至880°C，將巧晶桿快速伸入液面W下，W溫度TC A的速率 緩慢降至785°C，將巧晶桿提出液面，巧晶桿上會有聚集物，再W溫度20°C A的速率降至室 溫，獲得化化P〇4巧晶；
[0060] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度870°C，將獲得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱5分鐘，然后將 巧晶下至接觸混合烙液液面進(jìn)行回烙，恒溫5分鐘，快速降至溫度860°C ;
[0061] 再W溫度rc /天的速率降溫，W 2虹pm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶桿，待晶體生長結(jié)束后，使 晶體脫離液面，W溫度20°C A的速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即可獲得尺度 為 29mm X 25mm X 21 Him 的 t^bPbPO*晶體。 陽06引實施例4 :
[0063]按反應(yīng)式：（4)I?bN〇3+PbO+(NH4)H2P〇4-化PbP〇4+N〇2 t +畑3 t +3/2H20 t +1/4〇2 t 合成化化PO4化合物； W64] 將I?bN〇3、PbO、（畑4) HzPO浪摩爾比1:1:1直接稱取原料，與助烙劑PbO - H 3BO3按 摩爾比1:3進(jìn)行混配，其中PbO與&8化的摩爾比為1:1，裝入巫SOmmXSOmm的開口銷金相 蝸中，W溫度TC A的升溫速率加熱至溫度890°C，恒溫12小時，得到鋼鉛憐氧混合烙液； 陽0化]將混合烙液降溫至830°C，將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度：TC A的速率緩慢降 至740°C，將巧晶桿提出液面，巧晶桿上會有聚集物，再W溫度40°C A的速率降至室溫，獲 得化化P〇4巧晶；
[0066] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度820°C，將獲得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱15分鐘，然后將 巧晶下至接觸混合烙液液面進(jìn)行回烙，恒溫15分鐘，快速降至溫度810°C ;
[0067] 再W溫度：TC /天的速率緩慢降溫，W IOrpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶桿，待晶體生長到所 需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度40°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出， 即可獲得尺度為23mm X 24mm X 18mm的I?bPbP〇4晶體；
[0068] 反應(yīng)式中的硝酸鋼由碳酸鋼替換，氧化鉛由碳酸鉛、硝酸鉛替換，憐酸二氨錠由憐 酸氨二錠替換。 W例 實施例5 :
[0070] 按反應(yīng)式：巧)化備3+口60)3+(畑4化2?〇4一化?6?〇4+〔〇2!+備2!+畑3!+3/2町〇!+1/ 4〇2 t制備化化PO 4化合物；
[0071] 將化N03、化C〇3、（畑4) HzPO浪摩爾比1:1:1直接稱取原料，與助烙劑PbO-H 3BO3按 摩爾比1:4進(jìn)行混配，其中PbO與&8化的摩爾比為1:1. 5,裝入巫SOmmXSOmm的開口銷金 相蝸中，W溫度20°C A的升溫速率加熱至溫度860°C，恒溫50小時，得到鋼鉛憐氧混合烙 液；
[0072] 將混合烙液降至溫度795°C，將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度1. 5°C A的速率緩 慢降至700°C，將巧晶桿提出液面4子晶桿上會有聚集物，再W溫度30°C A的速率降至室 溫，獲得鋼鉛憐氧巧晶；
[0073] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度785°C，將獲得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱40分鐘，然后將 巧晶下至混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫40分鐘，快速降至溫度775°C ;
[0074] 再W溫度1. 5°C /天的速率緩慢降溫，W化pm的轉(zhuǎn)速不旋轉(zhuǎn)巧晶化待晶體生長到 所需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度30°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取 出，即可獲得尺度為25mmX 17mmX 15mm的I?WbP〇4晶體； 陽07引 實施例6 :
[0076] 按反應(yīng)式：（6) I?bN〇3+Pb 卿〇3) 2+ (畑4) &?〇4 - I?bPbP〇4+3N〇2 t +3/4〇2 t +畑3 t +3/2H 2〇 t合成化化PO4化合物；
[0077] 將I?bN〇3、Pb (N03) 2、（畑4)町0浪摩爾比1:1:1放入研鉢中，混合并仔細(xì)研磨，然后 裝入巫IOOmmXlOOmm的開口剛玉相蝸中，放入馬弗爐中，緩慢升溫至400°C，恒溫12小時， 冷卻后取出相蝸，將樣品研磨均勻，再置于相蝸中，將馬弗爐升溫至800°C，恒溫48小時后 將樣品取出，放入研鉢中仔細(xì)研磨得到鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn) 行X射線分析，所得X射線譜圖與化化P〇4單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的； [0078] 反應(yīng)式中的硝酸鋼由碳酸鋼替換，硝酸鉛由碳酸鉛、氧化鉛替換，憐酸二氨錠由憐 酸氨二錠替換； 陽0巧]將合成的鋼鉛憐氧化化P〇4化合物與助烙劑化O-H 3BO3按摩爾比1:3. 5進(jìn)行混配， 其中PbO與蝴〇3的摩爾比為1:3,裝入巫SOmmX 80mm的開口銷金相蝸中，W溫度5°C A的 升溫速率加熱至溫度850°C，恒溫60小時，得到鋼鉛憐氧烙液；
[0080] 將混合烙液降至溫度790°C，將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度rc A的速率緩慢 降至720°C，將巧晶桿提出液面，巧晶桿上會有聚集物，再^溫度601：/11的速率降至室溫， 獲得鋼鉛憐氧巧晶；
[0081] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度780°C，將獲得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱25分鐘，然后將 巧晶下至混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫25分鐘，快速降至溫度770°C ;
[00間再W溫度2. 5°C /天的速率緩慢降溫，W 40rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶化待晶體生長到 所需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度60°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取 出，即可獲得尺度為23mmX20mmX 14mm的I?WbP04晶體。 陽08引實施例7 :
[0084]按反應(yīng)式：（7)化2〔〇3巧PbO+2 (畑4) 2冊〇4 - 2I?bPbP0 4+C〇2 t +4畑 3 t +3H 2〇 t 合成 I?WbP〇4化合物； 陽0財將化2C〇3、Pb〇、（畑4) 2冊0浪摩爾比1:2:2放入研鉢中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入 巫IOOmmX IOOmm的開口剛玉相蝸中，放入馬弗爐中，緩慢升至溫度400°C，恒溫12小時，冷 卻后取出相蝸，將樣品研磨均勻，再置于相蝸中，將馬弗爐升至溫度800°C，恒溫48小時后 將樣品取出，放入研鉢中仔細(xì)研磨得到鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn) 行X射線分析，所得X射線譜圖與化化P〇4單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的；
[0086] 反應(yīng)式中的碳酸鋼由硝酸鋼替換，氧化鉛由碳酸鉛、硝酸鉛替換，憐酸氨二錠由憐 酸二氨錠替換；
[0087] 將合成的鋼鉛憐氧化合物與助烙劑HsBOs-PbFz按摩爾比1:3進(jìn)行混配，其中H 3BO3 與PbFz的摩爾比為2:1，裝入巫SOmmX80mm的開口銷金相蝸中，W溫度35°C A的升溫速 率加熱至溫度900°C，恒溫32小時，得到鋼鉛憐氧烙液；
[0088] 將混合烙液降至溫度845°C，將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度2. 5°C A的速率緩 慢降至740°C，將巧晶桿提出液面4子晶桿上會有聚集物，再W溫度45°C A的速率降至室 溫，獲得鋼鉛憐氧巧晶；
[0089] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度835°C，將獲得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱15分鐘，然后將 巧晶下至混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫15分鐘，快速降至溫度825°C ;
[0090] 再W溫度0. 5°c /天的速率緩慢降溫，W 35rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶化待晶體生長到 所需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度65°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取 出，即可獲得尺度為20mmX ISmmX 12mm的化化口〇4晶體。 陽0川實施例8:
[0092]按反應(yīng)式：（8)化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) 2冊〇4 - 2I?bPbP0 4+3C02 t +4NH 3 t +3H 2〇 t 合 成化化P〇4化合物； 陽〇9引將M32C〇3、PbC〇3、（畑4) 2冊0浪摩爾比1:2:2直接稱取原料，與助烙劑H 3B〇3-PbF2按 摩爾比1:1進(jìn)行混配，其中&B化與PbF 2的摩爾比為6:1，裝入巫80mmX 80mm的開口銷金相 蝸中，W溫度15°C A的升溫速率加熱至溫度950°C，恒溫50小時，得到鋼鉛憐氧混合烙液； [0094] 將混合烙液降至溫度890°C，將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度rc A的速率緩慢 降至780°C，將巧晶桿提出液面4子晶桿上會有聚集物，再W溫度25°C A的速率降至室溫， 獲得鋼鉛憐氧巧晶； 陽0巧]在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度880°C，將獲得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱60分鐘，然后將 巧晶下至混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫60分鐘，快速降至溫度870°C ;
[0096] 再W溫度1. 5°C /天的速率緩慢降溫，W 65rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶化待晶體生長到 所需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度45°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取 出，即可獲得尺度為ISmmX 12mmX IOmm的化化口〇4晶體；
[0097] 反應(yīng)式中的碳酸鋼由硝酸鋼替換，碳酸鉛由氧化鉛、硝酸鉛替換，憐酸氨二錠由憐 酸二氨錠替換。
[0098] 實施例9 :
[0099] 按反應(yīng)式：（9)I?bN〇3+PbO+(NH4)2HP〇4一化PbPO 4+N02 t 巧NH 3 t +3/2H 2〇 t +1/ 4〇2 t合成化化PO 4化合物； 陽1〇0] 將化N〇3、PbO、（畑4)2冊0浪摩爾比1:1:1放入研鉢中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入 巫IOOmmX IOOmm的開口剛玉相蝸中，放入馬弗爐中，緩慢升至溫度400°C，恒溫12小時，冷 卻后取出相蝸，將樣品研磨均勻，再置于相蝸中，將馬弗爐升至溫度800°C，恒溫48小時后 將樣品取出，放入研鉢中仔細(xì)研磨得到鋼鉛憐氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn) 行X射線分析，所得X射線譜圖與化化P〇4單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的； 陽101] 反應(yīng)式中的硝酸鋼由碳酸鋼替換，氧化鉛由碳酸鉛、硝酸鉛替換，憐酸氨二錠由憐 酸二氨錠替換； 陽102] 將合成的鋼鉛憐氧化化P〇4化合物與助烙劑HsBOs-PbFz按摩爾比1:8進(jìn)行混配，其 中郵〇3與PbFz的摩爾比為1:5,裝入巫SOmmXSOmm的開口銷金相蝸中，W溫度80°C A的 升溫速率加熱至溫度750°C，恒溫100小時，得到鋼鉛憐氧混合烙液；
[0103] 將混合烙液降至溫度700°C，將巧晶桿快速伸入液面下，W溫度0. 5°C A的速率緩 慢降至660°C，將巧晶桿提出液面，巧晶桿上會有聚集物，再W溫度rc A的速率降至室溫， 獲得鋼鉛憐氧巧晶；
[0104] 在化合物烙液中生長晶體：將得到的鋼鉛憐氧混合烙液降至溫度695°C，將獲得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶桿上，從晶體生長爐頂部下巧晶，先將巧晶預(yù)熱45分鐘，然后將 巧晶下至混合烙液中進(jìn)行回烙，恒溫45分鐘，快速降至溫度690°C ;
[01化]再W溫度rC /天的速率緩慢降溫，W 30rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)巧晶桿，待晶體生長到所 需尺度后，將晶體提離烙液表面，W溫度35°C A速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出， 即可獲得尺度為20mmX 16mmX IOmm的化化P〇4晶體。 陽106] 實施例10 : 陽107] 實施例1-9所得任意的化PbP〇4晶體，可用于制備在探測器、飛行器、頭罩、整流罩 中的窗口材料（如圖3所示），用于制備顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中的凸透鏡（如圖4所示），用于 制備用化化P〇4晶體加工一個棱鏡，在潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡等儀器中改變光的進(jìn)行方向，從 而調(diào)整其成像位置（如圖5所示），在光譜儀器中通過色散把復(fù)合光分解為光譜。
【主權(quán)項】
1. 一種化合物銣鉛磷氧，其特征在于該化合物的化學(xué)式為RbPbPO 4，分子量為387. 63， 采用固相反應(yīng)法合成。2. -種銣鉛磷氧光學(xué)晶體，其特征在于該晶體的化學(xué)式為RbPbPO 4，分子量為387. 63， 屬于正交晶系，空間群為Ama，晶胞參數(shù)為a = 7. 635(4) A，A = 5. 750(3) A，c = 10.151(6) A，V= 445. 6(4) A3，Z=4,采用高溫溶液生長晶體。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物銣鉛磷氧和銣鉛磷氧光學(xué)晶體的制備方法，其特征在 于采用固相反應(yīng)法合成化合物，采用高溫溶液生長晶體，具體操作按下列步驟進(jìn)行： a、 采用固相反應(yīng)法，按摩爾比Rb:Pb:P = 1:1:1稱取原料放入研缽中，研磨均勾后放入 剛玉坩堝，將剛玉坩堝置于馬弗爐中，緩慢升溫至400°C，恒溫12小時，冷卻后取出坩堝，將 樣品研磨均勻，再置于坩堝中，將馬弗爐升溫至800°C，恒溫48小時后將樣品取出，放入研 缽中仔細(xì)研磨得到銣鉛磷氧化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn)行X射線分析，所得X 射線譜圖與RbPbP04單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的； b、 將步驟a制備的銣鉛磷氧化合物單相多晶粉末與助熔劑按摩爾比1:1-8均勻混合， 裝入鉑金坩堝中，以溫度1_80°C /h的升溫速率加熱至溫度750-980°C，恒溫6-100小時，得 到混合熔液； 或按摩爾比Rb:Pb:P = 1:1:1直接稱取原料，與助熔劑混合均勻，以溫度1-80°C /h的 升溫速率加熱至溫度750-980°C，恒溫6-100小時，得到混合熔液； c、 將步驟b得到的混合熔液降溫至695-930°C，將籽晶桿伸入液面以下，以溫度 0. 5-5°C A的速率緩慢降溫5-KKTC，將籽晶桿提出液面，籽晶桿上會有聚集物，再以溫度 1-80°C /h的速率降至室溫，獲得銣鉛磷氧籽晶； d、 將步驟b的混合熔液降溫至690-920°C，將步驟c得到的籽晶固定在籽晶桿上，從晶 體生長爐頂部下籽晶，先將籽晶預(yù)熱5-60分鐘，然后將籽晶下至接觸混合熔液液面或混合 熔液中進(jìn)行回熔，恒溫5-60分鐘，快速降至溫度680-9KTC ; e、 再以溫度0. 1_3°C /天的速率緩慢降溫，以O(shè)-lOOrpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿進(jìn)行晶體的生 長，待單晶生長到所需尺度后，將晶體提離混合熔液表面，并以溫度1_80°C /h速率降至室 溫，然后將晶體從爐膛中取出，即可得到銣鉛磷氧光學(xué)晶體。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟a中含銣化合物為Rb 20)3或RbNO 3，含 鉛化合物為？1^0、？&0)3或？13(勵3) 2，含磷的化合物為（順4)2即04或（順4)氏?0 4。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟a所述助熔劑為PbO、PbF 2-PbO、 H3B03-Pb0、H3B03-PbF 2或 H 3B03-PbF2-Pb0。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于助熔劑H 3B03-Pb0、H3B03-PbF2S H 3B03-PbF2-Pb0體系中H3B03與含鉛化合物PbO、PbF 2的摩爾比為1-6:1-5。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的銣鉛磷氧光學(xué)晶體在制備探測器、飛行器、頭罩、整流罩中 的窗口材料，或顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡中的凸透鏡，或潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡、光譜儀中的棱鏡中的用 途。
【文檔編號】C01B25/45GK105862126SQ201510026673
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】潘世烈, 黃生世, 韓健
【申請人】中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所