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专利号: 2020105943892
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 晶体生长〔3〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.化合物氟硼酸钡钙,其特征在于,该化合物氟硼酸钡钙化学式为Ba4CaB4O10F2。

2.根据权利要求1所述的化合物氟硼酸钡钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物、含氟化合物混合采用固相反应法制得所述化合物氟硼酸钡钙,含钡化合物中元素钡、含钙化合物中元素钙、含硼化合物中元素硼、含氟化合物中元素氟的摩尔比为3.5-4.2:0.8-1.2:3.6-4.4:1.7-2.2,将含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物、含氟化合物原料混合均匀,研磨后放入马弗炉中,预烧排除原料中的水分和气体,冷却至室温,取出研磨之后放入马弗炉中煅烧,制得化合物氟硼酸钡钙。

3.根据权利要求2所述的化合物氟硼酸钡钙的制备方法,其特征在于,所述含钡化合物包括氢氧化钡、氧化钡及钡盐中的至少一种;

所述含钙化合物包括氢氧化钙、氧化钙及钙盐中的至少一种;

所述含硼化合物为硼酸、氧化硼中至少一种;

所述含氟化合物为氟化钡、氟化钙及氟化铵中至少一种。

4.根据权利要求3所述的化合物氟硼酸钡钙的制备方法,其特征在于,所述含钡化合物中的钡盐包括氟化钡、碳酸钡、硫酸钡、硝酸钡、草酸钡、醋酸钡中的至少一种;

所述含钙化合物钙盐包括氟化钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙、草酸钙、醋酸钙中的至少一种。

5.氟硼酸钡钙非线性光学晶体,其特征在于,该晶体的化学式为Ba4CaB4O10F2,分子量

83 0 .6 8 。不 具 有对 称中 心 ,属单 斜晶 系 ,空 间 群P 2 1 ,晶 胞参 数 为β=106 .714 (2) °,

Z=2。

6.权利要求5所述的硼酸钡钙非线性光学晶体的制备方法,其特征在于,采用高温熔液法或者提拉法生长氟硼酸钡钙非线性光学晶体。

7.根据权利要求6所述方法,其特征在于,具体操作按下列步骤进行:a、将权利要求1-4任一所得的化合物氟硼酸钡钙单相多晶粉末或权利要求1-4任一所得的化合物氟硼酸钡钙单相多晶粉末与助熔剂的混合物,升温至熔化得到混合熔液,降温或恒温生长,制备化合物氟硼酸钡钙晶体;

或直接将含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物的混合物或含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物与助熔剂的混合物,升温至熔化得到混合熔液,降温或恒温生长,制备氟硼酸钡钙晶体;

b、盛有步骤a制得的混合熔液的坩埚置入晶体生长炉中,将籽晶固定于籽晶杆上,将籽晶下至接触混合熔液液面或混合熔液中进行回熔,降至饱和温度;降温或恒温生长,制备出氟硼酸钡钙晶体。

8.根据权利要求7所述方法,其特征在于其中化合物氟硼酸钡钙单相多晶粉末或化合物氟硼酸钡钙单相多晶粉末与助熔剂的摩尔比为1:0.1-30;或者其中含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物与助熔剂的摩尔比为4:1:4:2:0.1-30;单一助熔剂包括氧化钡、氧化钙、硼酸、氟化钡、氟化钙、氟化钠、氟化锂、氟化钾、氧化铅、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂中一种或多种,复合助熔剂包括CaF2-H3BO3、BaF2-H3BO3、PbO-H3BO3、NaF-H3BO3、LiF-H3BO3、Na2CO3-H3BO3、Li2CO3-H3BO3、K2CO3-H3BO3、CaF2-PbO、BaF2-PbO、NaF-PbO、LiF-PbO、Na2CO3-PbO、Li2CO3-PbO、K2CO3-PbO、PbO-H3BO3、CaF2-H3BO3-PbO、BaF2-H3BO3-PbO、NaF-H3BO3-PbO、LiF-H3BO3-PbO、Na2CO3-H3BO3-PbO、Li2CO3-H3BO3-PbO、K2CO3-H3BO3-PbO、NaF-CaF2-H3BO3、LiF-CaF2-H3BO3、LiF-BaF2-H3BO3、NaF-BaF2-H3BO3、NaF-LiF-H3BO3、LiF-Na2CO3-H3BO3、LiF-K2CO3-H3BO3、NaF-Na2CO3-H3BO3、NaF-K2CO3-H3BO3、KF-Na2CO3-H3BO3、KF-K2CO3-H3BO3中一种或多种。

9.根据权利要求8所述方法,其特征在于,所述CaF2-H3BO3、BaF2-H3BO3、PbO-H3BO3、NaF-H3BO3或LiF-H3BO3助熔剂中氟化物与硼酸的摩尔比例为0.1-10:0.2-20;所述Na2CO3-H3BO3、Li2CO3-H3BO3或K2CO3-H3BO3助熔剂中碳酸盐与硼酸的摩尔比例为0.2-15:0.1-30;所述CaF2-PbO、BaF2-PbO、NaF-PbO、LiF-PbO助熔剂中氟化物与氧化铅的摩尔比例为0.5-18:0.5-25;

所述Na2CO3-PbO、Li2CO3-PbO、K2CO3-PbO助熔剂中碳酸盐与氧化铅的摩尔比例为0.3-15:1-

19;所述CaF2-H3BO3-PbO、BaF2-H3BO3-PbO、NaF-H3BO3-PbO、LiF-H3BO3-PbO助熔剂中氟化物与硼酸、氧化铅的摩尔比例为0.2-10:0.3-13:1-20;所述Na2CO3-H3BO3-PbO、Li2CO3-H3BO3-PbO、K2CO3-H3BO3-PbO助熔剂中碳酸盐与硼酸、氧化铅的摩尔比例为1-12:0.5-18:0.3-25;所述NaF-CaF2-H3BO3、NaF-BaF2-H3BO3、NaF-LiF-H3BO3、LiF-CaF2-H3BO3、LiF-BaF2-H3BO3助熔剂中第一个氟化物与第二个氟化物、硼酸的摩尔比例为0.1-20:1-16:0.5-20;所述LiF-Na2CO3-H3BO3、LiF-K2CO3-H3BO3、NaF-Na2CO3-H3BO3、NaF-K2CO3-H3BO3、KF-Na2CO3-H3BO3、KF-K2CO3-H3BO3助熔剂中氟化物与碳酸盐、硼酸的摩尔比例为1-10:0.5-14:1-20。

10.根据权利要求5所述的氟硼酸钡钙非线性光学晶体的用途,其特征在于,该氟硼酸钡钙非线性光学晶体用于制备倍频发生器、上频率转换器、下频率转换器或光参量振荡器。