[发明专利]一种黑色透光非晶五氧化二铌的制备方法

说明书

本发明提供了一种黑色透光非晶五氧化二铌的制备方法，将单斜相H‑Nb₂O₅加压至21.3～30.0GPa得到黑色透光非晶五氧化二铌。本发明利用高压处理的方法，获得了黑色的、具有良好透光性质的非晶Nb₂O₅材料；卸至常压下，Nb₂O₅可以保持稳定的非晶结构和良好的透光性质；并且本发明的操作过程简单、易于操作。

技术领域

本发明涉及功能材料的高压制备技术领域，尤其涉及一种黑色透光非晶五氧化二铌的制备方法。

背景技术

Nb₂O₅是一种重要的工业原料，可用作拉铌酸镍单晶，制备特种光学玻璃、高频和低频电容器及压电陶瓷元件，也可用于生产铌铁和特殊钢需要的各种铌合金。Nb₂O₅是制取铌及其化合物的原料，还用作催化剂、耐火材料，在化工业领域有着重要的应用前景。

近年来，非晶材料由于其优异的物理化学性质引起了人们的极大关注，其中一些非晶材料也得到了广泛的应用，现有技术中制备非晶Nb₂O₅的方法是热氧化法(参见《非晶态Nb氧化物纳米薄膜可见光区的光致发光》，陶淑芬等，光学学报，2009,29(10):2934-2937)，到目前为止，对Nb₂O₅高压相变及其非晶结构下的透光性质研究仍是一项具有挑战性的工作。同时，由于利用高压技术在获得材料的高压相和非晶结构时，往往伴随着其晶格结构的变化以及卸压后样品相变的可逆性，因此通过高压技术研究材料高压相变和材料高压相的性质显得尤为困难。至今，国内及国外尚未见有关单斜相H-Nb₂O₅利用高压手段制备非晶及非晶透光Nb₂O₅的相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种黑色透光非晶五氧化二铌的制备方法，以单斜相H-Nb₂O₅为原始材料，利用高压手段获得黑色透光非晶Nb₂O₅，黑色透光非晶Nb₂O₅可以保持稳定的非晶结构和良好的透光性质。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种黑色透光非晶五氧化二铌的制备方法，包括以下步骤：

将单斜相H-Nb₂O₅加压至21.3～30.0GPa得到黑色透光非晶五氧化二铌。

优选地，所述单斜相H-Nb₂O₅的纯度为大于99.9985％。

优选地，所述加压过程具体包括：

利用金刚石对顶砧压机预压T301钢片或铼片，得到压痕；

在压痕中心钻孔，将单斜相H-Nb₂O₅置于孔洞后，负载压力。

优选地，所述预压的压力为17～19GPa。

优选地，所述压痕的厚度为40～60μm。

优选地，所述孔洞的直径为110～160μm。

优选地，所述金刚石对顶砧压机金刚石砧面的直径为200～500μm。

优选地，所述T301钢片或铼片的厚度独立地为0.2～0.3mm。

优选地，所述将单斜相H-Nb₂O₅置于孔洞后还包括添加红宝石微球作为压标。