Вольфраматы MgWO4 в Минске

Фильтр

Модель:tm2128413

0 р.

Вольфрамат магния MgWO4: кристаллическая структура, свойства и применение

Вольфрамат магния MgWO4 — неорганическое соединение с тетрагональной структурой типа вольфрамита (пространственная группа P2/c, параметры решётки a = 4,696 , c = 4,928 ). Плотность монокристалла — 5,65–5,70 г/см, температура плавления — 1358 C. Материал относится к классу люминофоров с широкополосной фотолюминесценцией в диапазоне 400–550 нм при возбуждении УФ-излучением 250–310 нм. Квантовый выход свечения — до 85 % при комнатной температуре.

Физико-химические характеристики

MgWO4 синтезируют твердофазным спеканием оксида магния MgO и триоксида вольфрама WO3 при 900–1100 C либо осаждением из растворов вольфрамата аммония и нитрата магния с последующей кальцинацией. Полиморфная модификация устойчива в интервале от –60 C до 1358 C. Коэффициент теплового расширения — 8,2 10 К. Ширина запрещённой зоны — 3,8–4,1 эВ. Химическая стойкость: нерастворим в воде, устойчив к разбавленным минеральным кислотам, взаимодействует с горячими концентрированными щелочами.

Параметр	Значение	Метод контроля	Единица	Условия
Плотность	5,65–5,70	Пикнометрия	г/см	20 C
Температура плавления	1358	ДТА	C	воздух
Максимум люминесценции	480–520	Спектрофлуориметрия	нм	возб = 280 нм
Квантовый выход	80–85	Интегрирующая сфера	%	300 К
Ширина запрещённой зоны	3,8–4,1	Спектроскопия отражения	эВ	300 К
ТКЛР	8,2 10	Дилатометрия	К	20–800 C

Применение вольфрамата магния

Благодаря стабильной люминесценции и радиационной стойкости MgWO4 востребован в следующих областях:

Сцинтилляционные детекторы рентгеновского и гамма-излучения в досмотровом оборудовании и медицинской радиографии.
Люминофоры для ртутных газоразрядных ламп низкого давления и УФ-облучателей систем обеззараживания воды.
Активные среды твердотельных лазеров с диодной накачкой в ближнем ИК-диапазоне при легировании ионами Nd или Yb.
Компоненты рентгенолюминесцентных экранов в неразрушающем контроле сварных швов и литых деталей.
Катализаторы окислительной димеризации метана и парциального окисления углеводородов в нефтехимическом синтезе.
Детекторы ионизирующего излучения в системах радиационного мониторинга АЭС и ускорительных комплексов.

Технологические особенности синтеза

Для получения MgWO4 с заданным гранулометрическим составом применяют контролируемую кальцинацию при 950–1050 C с изотермической выдержкой 2–4 ч. Дисперсность порошка регулируется скоростью охлаждения и механоактивацией в планетарных мельницах. Для сцинтилляционных монокристаллов используют метод Чохральского в атмосфере аргона с вытягиванием из расплава со скоростью 1–3 мм/ч. Легирование редкоземельными элементами вводится в шихту в виде оксидов с концентрацией 0,1–1,0 масс. %.

Вопросы и ответы

Какая кристаллическая структура у вольфрамата магния MgWO4?

MgWO4 кристаллизуется в тетрагональной сингонии типа вольфрамита, пространственная группа P2/c, с параметрами решётки a = 4,696 и c = 4,928 .

В каком спектральном диапазоне люминесцирует MgWO4?

Широкополосная фотолюминесценция наблюдается в диапазоне 400–550 нм с максимумом 480–520 нм при возбуждении УФ-излучением 250–310 нм.

Растворяется ли вольфрамат магния в воде и кислотах?

MgWO4 нерастворим в воде и устойчив к разбавленным минеральным кислотам, однако взаимодействует с горячими концентрированными растворами щелочей.

При какой температуре синтезируют MgWO4?

Твердофазный синтез проводят при 900–1100 C спеканием MgO и WO3, а кальцинацию осаждённых прекурсоров ведут при 950–1050 C с выдержкой 2–4 ч.