專利名稱：一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，包括將氧化釔、碳酸鋇、氧化銅與鹽酸制作成混合溶液，將鈉基蒙脫土分散到離子水中溶脹，將氧化釔、碳酸鋇、氧化銅鹽酸混合溶液緩慢加入溶脹蒙脫土溶液中，經(jīng)保壓、離心分離、干燥、成球、煅燒等步驟，得到離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電陶瓷材料是指陶瓷材料中具備離子導(dǎo)電、電子、空穴導(dǎo)電的一種新型功能材料。導(dǎo)電陶瓷集金屬電學(xué)性能和陶瓷結(jié)構(gòu)特性于一身，具有類似金屬導(dǎo)電性等電學(xué)性能，同時(shí)又具有陶瓷的結(jié)構(gòu)特征，如化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫、壽命長(zhǎng)、抗輻射、耐腐蝕、抗氧化等，可廣泛應(yīng)用于電極、氣敏元件、鐵電材料、超導(dǎo)材料等領(lǐng)域。目前，導(dǎo)電陶瓷的制備方法主要有燒結(jié)法、濕化學(xué)法、氣相擴(kuò)滲法、微波燒結(jié)法等。 非整比化合物是一種缺陷化合物，是無機(jī)固體化學(xué)的一個(gè)分支，在新型材料科學(xué)的發(fā)展中起著重要作用。非整比化合物形成的原因有很多，如缺陰離子的金屬過量、金屬短缺缺陷、正負(fù)離子空位數(shù)不相等缺陷。非整比化合物有利于導(dǎo)電性的增加，可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、磁性材料、光功能材料、復(fù)合功能性材料等領(lǐng)域。利用非整比化合物制作導(dǎo)電陶瓷材料，將大大提高導(dǎo)電陶瓷的電學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，可以制備出非整比的導(dǎo)電陶瓷材料，提高導(dǎo)電陶瓷材料的電學(xué)性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，其特征在于，先用鈉基蒙脫土、氧化釔粉末、碳酸鋇粉末、氧化銅粉末、鹽酸及去離子水制備離子篩型導(dǎo)電粉末，再將該離子篩型導(dǎo)電粉末制得一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒；所述制備離子篩型導(dǎo)電粉末步驟如下Al、分別按重量百分比將氧化釔粉末5% 8%、碳酸鋇粉末139^18%、氧化銅粉末12%"18%緩慢加入lmol/L 3mol/L鹽酸中，不斷攪拌，制得氧化釔、碳酸鋇、氧化銅的鹽酸混合溶液，鹽酸的重量百分比為209^30% ；A2、將80目 100目鈉基蒙脫土均勻分散到去離子水中，充分?jǐn)嚢?、靜置12tT24h使之溶脹，重量百分比為鈉基蒙脫土 10% 20%、離子水30% 40% ；A3、將上述鹽酸混合溶液緩慢加入上述溶脹蒙脫土溶液中，不斷攪拌均勻后靜置12h"24h ；A4、將靜置后的溶液放入容器中，在180°C 360°C條件下保持3h 6h ；A5、將上述固液混合物冷卻后離心分離，用去離子水洗滌固相至沒有氯離子；A6、將上述固體在80°C 160°C下干燥，過100目 120目篩得離子篩型導(dǎo)電粉末；所述制備離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒步驟如下
BI、將上述離子篩型導(dǎo)電粉末加入成球機(jī)內(nèi)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成球，小球粒徑大于等于4毫米、小于等于9毫米；B2、將上述小球放入馬弗爐中煅燒，煅燒溫度600°C至800°C，煅燒時(shí)間2h 4h，然后，按如下程序保溫降溫保溫溫度600°C至800°C、保溫時(shí)間ltT2h，保溫溫度400°C至600°C、保溫時(shí)間lh 2h，保溫溫度200°C至400°C、保溫時(shí)間lh 2h ；B3、將煅燒后的小球取出，自然冷卻，得到離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。在本發(fā)明的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法中，在步驟A3中，“將所述鹽酸混合溶液緩慢加入上所述溶脹蒙脫土溶液中”采用分液漏斗將所述鹽酸混合溶液緩慢滴加方式實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法中，在步驟B2中，在600°C或800°C煅燒2h 4h。 實(shí)施本發(fā)明的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是采用蒙脫土為基體，利用離子交換將氧化釔(Y203)、碳酸鋇(BaC03)、氧化銅(CuO)的鹽酸溶液與溶脹后的蒙脫土復(fù)合反應(yīng)，再經(jīng)過洗滌、干燥、成型、焙燒等處理，制得一種非整比化合物的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒，具有抗氧化、抗腐蝕、抗輻射、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，其表面存在大量空穴電子，是作為電功能材料的理想材料，特別適用于三維電極反應(yīng)器及其他相關(guān)領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。本發(fā)明的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法先用鈉基蒙脫土、氧化釔粉末、碳酸鋇粉末、氧化銅粉末、鹽酸及去離子水制備離子篩型導(dǎo)電粉末，再將該離子篩型導(dǎo)電粉末制得一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。實(shí)施例一(I)分別將氧化釔(Y203)粉末5%、碳酸鋇(BaC03)粉末13%、氧化銅(CuO)粉末12%緩慢加入3mol/L的鹽酸20%中，不斷攪拌，氧化釔、碳酸鋇、氧化銅的鹽酸混合溶液(上述百分比為重量百分比，下同)。(2)將80目鈉基蒙脫土 10%均勻分散到去離子水40%中，充分?jǐn)嚢?，靜置24h使之溶脹。(3)用分液漏斗將上述鹽酸混合溶液緩慢滴加入上述溶脹蒙脫土溶液中，不斷攪拌，均勻后靜置24h。(4)將靜置后的溶液放入容器中，在240°C條件下保持5h。(5)將上述固液混合物冷卻后離心分離、用去離子水洗滌固相至沒有氯離子。(6)將上述固體在100°C下干燥，過120目篩得到離子篩型導(dǎo)電粉末。(7)將上述離子篩型導(dǎo)電粉末加入成球機(jī)內(nèi)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成球，小球粒徑大于等于4毫米、小于等于9毫米。(8)將上述小球放入馬弗爐中，600°C煅燒4h后，降溫程序如下600°C保溫2h、400°C保溫 2h、200°C保溫 2h。(9)將煅燒后的小球取出，自然冷卻，得到離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。
在步驟(3)中，除采用分液漏斗將鹽酸混合溶液緩慢滴加入溶脹蒙脫土溶液中外，還可采用其他常用方法將鹽酸混合溶液緩慢加入溶脹蒙脫土溶液中，下同。實(shí)施例二(I)分別將氧化釔(Y203)粉末5%、碳酸鋇(BaC03)粉末13%、氧化銅(CuO)粉末12%緩慢加入2mol/L的鹽酸30%中，不斷攪拌，氧化釔、碳酸鋇、氧化銅的鹽酸混合溶液(上述百分比為重量百分比，下同)。(2)將90目鈉基蒙脫土 10%均勻分散到去離子水30%中，充分?jǐn)嚢?，靜置18h使之溶脹。 (3)用分液漏斗將上述鹽酸混合溶液緩慢滴加入上述溶脹蒙脫土溶液中，不斷攪拌，均勻后靜置18h。(4)將靜置后的溶液放入容器中，在360°C條件下保持6h。(5)將上述固液混合物冷卻后離心分離、用去離子水洗滌固相至沒有氯離子。(6)將上述固體在80°C下干燥，過100目篩得到離子篩型導(dǎo)電粉末。(7)將上述離子篩型導(dǎo)電粉末加入成球機(jī)內(nèi)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成球，小球粒徑大于等于4毫米、小于等于9毫米。(8)將上述小球放入馬弗爐中，700°C煅燒3h后，降溫程序如下700°C保溫I. 5h、500°C保溫 I. 5h、300°C保溫 L 5h。(9)將煅燒后的小球取出，自然冷卻，得到離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。實(shí)施例三(I)分別將氧化釔(Y203)粉末5%、碳酸鋇(BaC03)粉末13%、氧化銅(CuO)粉末12%緩慢加入lmol/L的鹽酸20%中，不斷攪拌，氧化釔、碳酸鋇、氧化銅的鹽酸混合溶液(上述百分比為重量百分比，下同)。(2)將100目鈉基蒙脫土 20%均勻分散到去離子水30%中，充分?jǐn)嚢?，靜置12h使之溶脹。(3)用分液漏斗將上述鹽酸混合溶液緩慢滴加入上述溶脹蒙脫土溶液中，不斷攪拌，均勻后靜置12h。(4)將靜置后的溶液放入容器中，在180°C條件下保持3h。(5)將上述固液混合物冷卻后離心分離、用去離子水洗滌固相至沒有氯離子。(6)將上述固體在160°C下干燥，過110目篩得到離子篩型導(dǎo)電粉末。(7)將上述離子篩型導(dǎo)電粉末加入成球機(jī)內(nèi)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成球，小球粒徑大于等于4毫米、小于等于9毫米。(8)將上述小球放入馬弗爐中，800°C煅燒2h后，降溫程序如下800°C保溫lh、600°C保溫 lh、400°C保溫 Ih。(9)將煅燒后的小球取出，自然冷卻，得到離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。在其他實(shí)施例中，氧化釔粉末、碳酸鋇粉末、氧化銅粉末、鹽酸、鈉基蒙脫土、去離子水的重量百分比還可采用包括但不限于如下比例組合氧化釔粉末8%、碳酸鋇粉末14%、氧化銅粉末18%、鹽酸20%、鈉基蒙脫土 10%、去離子水30%。氧化釔粉末8%、碳酸鋇粉末18%、氧化銅粉末14%、鹽酸20%、鈉基蒙脫土 10%、去離子水30%。
權(quán)利要求
1.一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，其特征在于，先用鈉基蒙脫土、氧化釔粉末、碳酸鋇粉末、氧化銅粉末、鹽酸及去離子水制備離子篩型導(dǎo)電粉末，再將該離子篩型導(dǎo)電粉末制得一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒； 所述制備離子篩型導(dǎo)電粉末步驟如下 Al、分別按重量百分比將氧化釔粉末59^8%、碳酸鋇粉末139^18%、氧化銅粉末129^18%緩慢加入lmol/L 3mol/L鹽酸中，不斷攪拌，制得氧化釔、碳酸鋇、氧化銅的鹽酸混合溶液，鹽酸的重量百分比為20% 30% ； A2、將80目 100目鈉基蒙脫土均勻分散到去離子水中，充分?jǐn)嚢琛㈧o置12h 24h使之溶脹，重量百分比為鈉基蒙脫土 10% 20%、離子水30% 40% ； A3、將上述鹽酸混合溶液緩慢加入上述溶脹蒙脫土溶液中，不斷攪拌均勻后靜置12h"24h ； A4、將靜置后的溶液放入容器中，在180°C 360°C條件下保持3h 6h ； A5、將上述固液混合物冷卻后離心分離，用去離子水洗滌固相至沒有氯離子； A6、將上述固體在80°C 160°C下干燥，過100目 120目篩得離子篩型導(dǎo)電粉末； 所述制備離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒步驟如下 BI、將上述離子篩型導(dǎo)電粉末加入成球機(jī)內(nèi)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成球，小球粒徑大于等于4毫米、小于等于9毫米； B2、將上述小球放入馬弗爐中煅燒，煅燒溫度600°C至800°C，煅燒時(shí)間2tT4h，然后，按如下程序保溫降溫保溫溫度600°C至800°C、保溫時(shí)間lhlh，保溫溫度400°C至600°C、保溫時(shí)間lh 2h，保溫溫度200°C至400°C、保溫時(shí)間lh 2h ； B3、將煅燒后的小球取出，自然冷卻，得到離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。
2.如權(quán)利要求I所述的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，其特征在于，在步驟A3中，“將所述鹽酸混合溶液緩慢加入上所述溶脹蒙脫土溶液中”采用分液漏斗將所述鹽酸混合溶液緩慢滴加方式實(shí)現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，其特征在于，在步驟B2中，在600°C或800°C煅燒2h 4h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒制備方法，采用蒙脫土為基體，利用離子交換將氧化釔、碳酸鋇、氧化銅的鹽酸溶液與溶脹后的蒙脫土復(fù)合反應(yīng)，再經(jīng)過洗滌、干燥、成型、焙燒等處理，制得一種非整比化合物的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒。本發(fā)明制得的離子篩型導(dǎo)電陶瓷母粒具有抗氧化、抗腐蝕、抗輻射、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，其表面存在大量空穴電子，是作為電功能材料的理想材料，特別適用于三維電極反應(yīng)器及其他相關(guān)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102775140SQ20121028521
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月11日
發(fā)明者王林雙 申請(qǐng)人:深圳市華水環(huán)?？萍加邢薰?br>