本發(fā)明涉及一種氧化釔粉體及其制備方法,屬于一種材料制備工藝。
背景技術(shù):
隨著科學技術(shù)的進步,超導材料、陶瓷材料、熒光材料迅猛發(fā)展,稀土粉末的制備和應用也受到了廣泛關(guān)注。稀土氧化物氧化釔在高溫合金中具有較強的氧化物彌散強化作用,且在熒光材料、高強度合金以及超耐熱合金中應用較多。因此氧化釔粉末的制備成為研究的熱點之一。
王瑩等在2013年功能材料中發(fā)表了一篇關(guān)于《水熱合成棒狀氧化釔粉體的生長過程和生長機理的研究》的報道,其具體制備方法為:將0.58g六水硝酸釔溶解于10ml去離子水中,然后加入氨水,邊滴邊加在恒溫磁力攪拌器上攪拌,所得膠體物質(zhì)調(diào)ph至9,水熱反應溫度控制在80~180℃反應2~8h,冷卻產(chǎn)物離心、洗滌,室溫干燥,600℃高溫熱處理4h得氧化釔納米棒。
納米棒氧化釔在合金制備過程中與合金接觸面小,不能更好的強化穩(wěn)定基體相。因此,研發(fā)一種比表面積大的氧化釔粉末具有好的應用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種氧化釔粉末的制備方法,得到了一種比表面積大的楊桃狀氧化釔粉末。
本發(fā)明第二個目的在于提供一種采用上述制備方法得到的氧化釔粉末,其外形為楊桃狀。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種氧化釔粉體的制備方法,包括以下步驟:
1)將硝酸釔、丙三醇、水混合均勻制成溶液,然后調(diào)ph至8~10,再在160~170℃反應14~16h,得反應液;
2)將步驟1)所得反應液過濾,所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥得前驅(qū)體粉末;
3)將步驟2)所得前驅(qū)體粉末600~700℃煅燒2~3h即得。
步驟1)中硝酸釔為六水硝酸釔。步驟1)中水為去離子水。
步驟1)中將硝酸釔、丙三醇、水混合均勻制成溶液的具體步驟為:向硝酸釔中先加入丙三醇,再加入水。
步驟1)中每5g硝酸釔對應加入10~15ml丙三醇和40~45ml水。
步驟1)中調(diào)ph使用氨水。
步驟1)中優(yōu)選調(diào)ph為10。
步驟1)中調(diào)ph至8~10后,將溶液置于高壓反應釜內(nèi),再在160~170℃反應14~16h。所述高壓反應釜的體積為100ml。上述高壓反應釜內(nèi)溶液的填充度為50%~70%。
步驟2)中過濾為真空抽濾。
步驟2)中洗滌為用去離子水對沉淀洗滌5~6次。
步驟2)中干燥為60~80℃真空干燥4~6h。
步驟2)中所得前驅(qū)體粉末在煅燒前經(jīng)研磨處理。
步驟3)中600~700℃煅燒2~3h后,空冷至室溫。
一種采用上述氧化釔粉體的制備方法得到的氧化釔粉體,其外形為楊桃狀。所述氧化釔粉體長度方向平均尺寸約為6μm。所述氧化釔粉體橫向平均尺寸約為2μm。
本發(fā)明氧化釔粉體的制備,采用水熱合成法,加入有機溶劑丙三醇阻礙晶粒間的團聚,實現(xiàn)形狀的轉(zhuǎn)變,且丙三醇不參與硝酸釔與氨水的沉淀反應。利用本發(fā)明制備方法得到的亞微米級楊桃狀氧化釔粉體,比表面積大,與金屬材料具有強的結(jié)合能力,作為金屬材料的強化相時,楊桃狀氧化釔特殊的凹槽結(jié)構(gòu)可以更好的固定在金屬材料的基體中,更有效的限制基體的增長,使晶粒更細小,具有更廣泛的應用。
附圖說明
圖1為實施例1所得氧化釔粉體的xrd圖;
圖2為實施例1所得氧化釔粉體的sem圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
實施例1
本實施例氧化釔粉末的制備方法,包括以下步驟:
1)稱取六水硝酸釔5g,加入丙三醇10ml,然后再加入45ml去離子水,得到溶液a,向溶液a中滴入氨水調(diào)ph=8,得到混合溶液b;
2)將步驟1)得到的混合溶液b放入100ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜中,在烘箱中170℃反應15h,將反應得到的沉淀進行真空抽濾,用去離子水洗滌5次,在干燥箱中60℃真空干燥4h,得前驅(qū)體粉末;
3)將步驟2)得到的前驅(qū)體粉末研磨,然后在馬弗爐中600℃煅燒3h,空冷至室溫,得到楊桃狀氧化釔粉末。
實施例2
本實施例氧化釔粉末的制備方法,包括以下步驟:
1)稱取六水硝酸釔5g,加入丙三醇15ml,然后再加入40ml去離子水,得到溶液a,向溶液a中滴入氨水調(diào)ph=9,得到混合溶液b;
2)將步驟1)得到的混合溶液b放入100ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜中,在烘箱中160℃反應14h,將反應得到的沉淀進行真空抽濾,用去離子水洗滌5次,在干燥箱中70℃真空干燥5h,得前驅(qū)體粉末;
3)將步驟2)得到的前驅(qū)體粉末研磨,然后在馬弗爐中700℃煅燒2h,空冷至室溫,得楊桃狀氧化釔粉末。
實施例3
本實施例氧化釔粉末的制備方法,包括以下步驟:
1)稱取六水硝酸釔5g,加入丙三醇12ml,然后再加入42ml去離子水,得到溶液a,向溶液a中滴入氨水調(diào)ph=10,得到混合溶液b;
2)將步驟1)得到的混合溶液b放入100ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜中,在烘箱中170℃反應16h,將反應得到的沉淀進行真空抽濾,用去離子水洗滌6次,在干燥箱中60℃真空干燥4h,得前驅(qū)體粉末;
3)將步驟2)得到的前驅(qū)體粉末研磨,然后在馬弗爐中600℃煅燒2h,空冷至室溫,得楊桃狀氧化釔粉末。
實驗例1
對實施例1所得氧化釔粉末進行xrd測試,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,x射線衍射圖與jade標準卡片(no.43-1036)完全一致,反應得到的粉體為y2o3。
實施例2
對實施例1所得氧化釔粉末進行sem測試,結(jié)果如圖2所示,由圖2可知,所得氧化釔粉末為楊桃狀,具有凹槽結(jié)構(gòu),顆粒均勻,比表面積大。