硫酸钡制备工艺

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一种硫酸钡的制备工艺[发明专利]

一种硫酸钡的制备工艺[发明专利]

专利名称:一种硫酸钡的制备工艺专利类型:发明专利
发明人:熊子文
申请号:CN202010839423.8
申请日:20200819
公开号:CN111960457A
公开日:
20201120
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种硫酸钡的制备工艺,包括包括以下步骤:首先准备用于制备硫酸钡液体的材料碳酸钡,二氧化硫,将等量的碳酸钡与二氧化硫进行充分的混合,混合完成后的材料放入到高温反应炉中,在1500℃的温度下反应24小时,反应的时候保持反应釜密闭,取出反应生成的硫酸钡粉体,称取适量的硫酸钡粉体,注入15%比例的硫酸溶液,使硫酸钡粉体与硫酸溶液的比例为3:2,将配置好的硫酸钡粉体与15%比例的硫酸溶液注入反应釜中,在1000℃的温度下反应6小时,最终制得硫酸钡液体,该发明制备硫酸钡液体的过程简单,制备的硫酸钡液体品质好,降低了制备硫酸钡液体的成本。

申请人:衡阳集建聚鑫化工有限公司
地址:421200 湖南省衡阳市衡阳县集兵镇太栗村大兴组工业1号
国籍:CN
代理机构:广东有知猫知识产权代理有限公司
代理人:包晓晨
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硫酸钡的冶炼方式有哪些

硫酸钡的冶炼方式有哪些

硫酸钡的冶炼方式有哪些硫酸钡化工式baso4,式量58.32。

惨白无定形齑粉。

难溶于水,易溶于稀酸和铵盐溶液。

饱满水溶液的纯度为1.9毫克/升(18℃),呈碱性。

炮炼到350℃丢失水生成化合镁。

用做剖解试剂,还用于制药工业。

化合镁跟水衬映可得硫酸钡。

硫酸钡深入用于PE,PP,PVC,ABS,PS,HIPS,PA,PBT,不饱满聚酯,环氧松脂,橡胶,生漆的阻燃补充剂,化工,环保等工业方面;用于塑胶、橡胶等高分子材料的优质阻燃剂和补充剂,在环保方面作为烟道气脱硫剂,可顶替烧碱和石灰作为含酸污水的中和剂;用作油品添加剂,起到防腐和脱硫效用;用于电子产业、医药、砂糖的精制;用于保温材料以及制造其他镁盐商品。

硫酸钡阻燃剂的表层处理方式,所述方式包含:将硅烷偶联剂加入C1~C10的醇熔剂中,配成质量纯度1%~20%的硅烷偶联剂溶液;将硅烷偶联剂溶液与硫酸钡桨液混合,操纵硅烷偶联剂质量为硫酸钡质量的0.1%~5.0%,于0~100℃下充分搅动30~500分钟,抽滤、干燥,得到改性的硫酸钡阻燃剂。

本创举引用硅烷偶联剂直截湿法改性硫酸钡合成桨液,缩短了工艺流程,能耗少,调动了出产效益;经过对硫酸钡桨液的改性,大大调动了硫酸钡的净化速率,调动了硫酸钡成品的颗粒拆散性,操作方便,拥有卓著的金融和社会效益;改性后的硫酸钡拥有非常非常好的疏水性,有效的调动了其在汇合材料中的拆散性和相容性。

用炼钢法制取硫酸钡的方式。

该法用氯化钾或者食盐作为熔剂。

将重晶石粉与氯化钾或者食盐按必定比率混匀,经预热、炼钢,除去杂质,而后将炼钢得到的熔融液开展水淬、碾粉水浸溶出、净化、洗濯、干燥等工序后得到膏状或者粉状硫酸钡。

本创举工艺流程简易,易把持,符合中小企业特别是乡镇企业引用。

商品质量达到或者超越国家一级商品尺度。

硫酸钡用作生漆、油墨、塑胶、橡胶及蓄电池的原料或者补充剂;印象纸及铜圆纸的表层涂布剂;麻纺工业用的上桨剂;玻璃制品中的作澄清剂,能起消泡和增长光泽的效用。

涂料中沉淀硫酸钡的生产工艺

涂料中沉淀硫酸钡的生产工艺

涂料中沉淀硫酸钡的生产工艺自环保政策收紧以来,涂料行业就一直面临着重重挑战。

但福祸相依,剧烈的危机感和成本压力同时也给了一种粉体材料良好的发展机会,那就是可部分替代钛白粉的沉淀硫酸钡。

作为一种无毒钡盐,沉淀硫酸钡的外观为白色无定型粉末,化学性质稳定,具有很好的耐候性和耐化学性,是一种理化性质优良的基础无机化工原料。

沉淀硫酸钡的生产工艺1传统制备方法目前,国内生产平凡硫酸钡产品大多数采用传统工艺“芒硝-黑灰法”,即根据一定比例将煤粉与重晶石混匀,在1100~1500℃下进行还原反应制取硫化钡(BaS),经浸取、沉降澄清,调控硫化钡和硝水质量浓度分别为130~160g/L和1.2~1.22g/cm3。

钡卤水和芒硝水按一定比例混合,加热至90℃进行复分解反应。

当反应达到等当点或钡卤微过量时,反应完成,将所得硫酸钡和硫化钠浆液进行固液分别。

反应方程式如下:但由于上述工艺所制备的硫酸钡产品,粒度分布宽(平均粒径10μm)且纯度不高,只能作为一般涂料使用,限制了其在高档油漆、涂料中的应用。

2新型制备方法为了使沉淀硫酸钡性能得到良好发挥,国内外的研究学者们一直寻求各种方法来调控BaSO4颗粒的粒径分布和形貌。

目前主要有直接沉淀法、络合沉淀法、微乳液法、微反应器法、离子交换法、表面活性剂法等。

①直接沉淀法直接沉淀法是将反应物在容器中直接混合发生反应生成悬浮物或沉淀,经过滤或离心、洗涤、干燥、研磨制得产品。

这种方法工艺简便、易于掌握、成本较低。

沉淀法制备超细粒子一般是由四个过程构成:一是晶核的形成过程,成为成核过程;二是晶核的长大过程,称为生长过程;三是颗粒团聚和聚集过程;四是干燥过程。

当成核速率小于生长速率时,有利于形成大而少的粗粒子;相反,当成核速率大于生长速率时,有利于行程超细粒子。

另外在反应体系中添加EDTA 能够有效阻挡硫酸钡团聚,从而降低硫酸钡粒径。

②络合沉淀法络合沉淀法是利用乙二胺四乙酸(EDTA)强络合剂与Ba2+鳌合,削减游离Ba2+的同时生成相对稳定的EDTA-Ba络合物。

改性硫酸钡的生产工艺

改性硫酸钡的生产工艺

改性硫酸钡的生产工艺
改性硫酸钡的生产工艺主要包括矿石破碎、粉碎、浮选、浓缩、过滤、干燥、改性处理和成品包装等步骤。

下面将对每个步骤具体进行介绍。

首先,原料矿石经过破碎和粉碎工艺,将颗粒状的硫酸钡矿石细磨成粉末状。

然后,将粉末状的硫酸钡矿石进行浮选。

浮选是一种物理化学方法,通过适当的药剂和条件,使硫酸钡矿石中的有用成分与废物分离,以获得高纯度的硫酸钡浓缩物。

接下来,对浮选得到的硫酸钡浓缩物进行浓缩处理。

浓缩是指通过蒸发或过滤等方法,使硫酸钡溶液中的水分逐渐去除,得到浓缩的硫酸钡物质。

然后,将浓缩后的硫酸钡溶液进行过滤,除去其中的杂质和固体颗粒。

过滤后,将过滤得到的硫酸钡溶液进行干燥。

干燥可以采用自然风干或者烘干的方法,将硫酸钡溶液中的水分蒸发掉,得到干燥的硫酸钡物质。

接下来对干燥后的硫酸钡物质进行改性处理。

改性处理是将硫酸钡物质与一定比例的添加剂进行混合和反应,以改善硫酸钡的性能和应用特性。

最后,将改性处理后的硫酸钡物质进行包装。

根据不同的需求,可以将硫酸钡物质包装成袋装、桶装或者散装等不同形式。

总结一下,改性硫酸钡的生产工艺包括矿石破碎、粉碎、浮选、浓缩、过滤、干燥、改性处理和成品包装等步骤。

每个步骤都有其特定的操作方法和工艺参数,通过这些步骤的连续操作,可以获得高纯度、高质量的改性硫酸钡产品。

硫酸钡制备流程

硫酸钡制备流程

硫酸钡制备流程硫酸钡是一种广泛使用的无机化合物,用于医疗、电子、玻璃等领域。

它的制备主要有两种方法,分别是重晶石法和溶液反应法。

下面将分别介绍这两种方法的具体流程。

1.重晶石法重晶石法也称为化学共沉淀法,是硫酸钡制备的传统方法。

它的流程如下:(1)准备反应溶液。

将硫酸钠和硫酸钡分别溶解在无菌水中,得到含有Na+和Ba2+的两个溶液。

(2)混合溶液。

两个溶液按照一定比例混合均匀。

(3)加入沉淀剂。

向混合溶液中加入一定量的硫酸铵作为沉淀剂。

由于硫酸铵的溶解度很低,会在溶液中与Ba2+和Na+快速反应,生成湍液中的微小颗粒。

(4)完成共沉淀。

经过一定时间反应,沉淀物逐渐沉淀到溶液底部,形成沉淀。

沉淀物中的硫酸钡和硫酸铵形成结晶,形成重晶石。

出含硫酸根的化合物。

(6)干燥处理。

将洗涤后的沉淀物放入干燥箱中,干燥至均一颜色为止。

2.溶液反应法溶液反应法是一种新型的硫酸钡制备方法,具有反应速度快、产量高等优点。

其流程如下:(1)准备反应溶液。

将硫酸钠溶解在无菌水中,得到Na+的溶液;将硝酸钡加入无菌水中溶解,得到Ba2+的溶液。

(2)混合溶液。

按照一定比例将两个溶液混合均匀,形成一定浓度的干净溶液。

(3)氯离子作用。

向混合溶液中加入氯离子,如硫酸二氯化铁(FeCl2SO4)或氯化钾(KCl),使溶液中的Ba2+和Na+离子受到刺激,反应产生硫酸钡沉淀。

(4)完成共沉淀。

反应后的溶液中会逐渐出现白色絮状物,这是硫酸钡沉淀。

经过一定时间,它会沉淀到溶液底部。

出含硫酸根的化合物。

(6)干燥处理。

将洗涤后的沉淀物放入干燥箱中,干燥至均一颜色为止。

综上所述,硫酸钡制备有两种方法:重晶石法和溶液反应法。

不同的方法具有各自的优缺点,要根据实际需要来选择适合的方法。

硫酸钡生产工艺

硫酸钡生产工艺

硫酸钡生产工艺硫酸钡是一种常用的化工原料,广泛应用于造纸、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等工业领域。

下面介绍硫酸钡的生产工艺。

硫酸钡的生产工艺主要分为下面几个步骤:1. 原料准备:硫酸钡的主要原料是钡矿石,常用的钡矿石有重晶石、钡石和钡铜矿等。

首先需要对钡矿石进行破碎、粉碎和磁选等处理,以得到纯净的钡砂。

2. 浸提:将钡砂与浓硫酸进行浸提反应,反应温度一般在200-250摄氏度,反应时间为数小时。

反应主要生成硫酸钡溶液。

3. 结晶:将得到的硫酸钡溶液进行蒸发浓缩,使其达到饱和状态。

然后通过降温结晶,使得硫酸钡晶体逐渐析出。

4. 过滤和洗涤:将结晶得到的硫酸钡晶体进行过滤,将溶液与固体分离。

然后用清水进行多次洗涤,以去除残留的杂质。

5. 干燥和粉碎:将洗涤后的硫酸钡晶体进行干燥处理,以去除水分。

然后进行粉碎,得到所需的硫酸钡粉末。

6. 包装和贮存:将粉碎后的硫酸钡按规格和需求进行包装,一般使用塑料袋或纸箱进行包装。

然后将包装好的硫酸钡存放在防潮、通风、干燥的仓库中进行贮存。

整个硫酸钡生产工艺中,需要注意的一些问题包括:控制反应的温度和时间,避免产生有害气体;选择合适的结晶条件,以得到高纯度的硫酸钡晶体;在过滤和洗涤过程中,要保证固体与溶液充分分离和清洗,以避免杂质的残留;在干燥和粉碎过程中,要注意防潮和防止硫酸钡粉末的颗粒过细。

总结来说,硫酸钡的生产工艺主要包括原料准备、浸提、结晶、过滤和洗涤、干燥和粉碎、包装和贮存等步骤。

严格控制每个环节的操作条件和质量要求,可以获得高质量的硫酸钡产品。

同时,也要注意环境保护和安全生产,避免对环境和人身健康造成危害。

硫酸钡的加工工艺和应用领域

硫酸钡的加工工艺和应用领域

硫酸钡的加工工艺和应用领域硫酸钡,又称重晶石,是一种广泛应用于工业和医药领域的重要化学品。

它具有化学性质稳定、耐高温、耐腐蚀、不易水解等特点,被广泛应用于涂料、塑料、橡胶等材料的填充剂、油井防喷剂、造纸、陶瓷、玻璃等行业。

本文将探讨硫酸钡的加工工艺、应用领域以及未来的发展趋势。

一、硫酸钡的加工工艺硫酸钡的加工工艺主要有湿法和干法两种。

湿法生产硫酸钡的方法一般是将重晶石和稀硫酸反应,经过过滤、浓缩、干燥、筛分等工序后得到硫酸钡产品。

干法生产硫酸钡则是将重晶石和炭一起加热,生成氧化钡和氧化硫,以氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡,再经过浓缩、干燥、筛分等工序得到硫酸钡产品。

二、硫酸钡的应用领域硫酸钡是工业和医药领域中重要的化学品之一,其应用领域十分广泛。

在工业中,硫酸钡主要被用于油井防喷剂、橡胶、塑料、涂料等行业的填充剂,能够增加材料的坚固度、硬度、阻燃性和耐候性等性能。

同时,硫酸钡还能用于陶瓷和玻璃工业的制剂,用于木材防火处理、铅酸电池的电解液中等。

在医药领域,硫酸钡被广泛用于X射线的造影诊断,以及消化道造影剂等的制备。

硫酸钡的稳定性和不溶性使其成为一种优良的X射线造影剂,被广泛应用于胃、肠、胰腺和泌尿道等部位的诊断。

三、硫酸钡的未来发展趋势随着现代工业和生物医学领域的不断发展,硫酸钡的应用范围也在不断拓宽。

未来,硫酸钡有望在以下领域发挥更大的作用:1. 电池材料领域:硫酸钡可以用于聚合物电解质电池中的阴极材料和硫酸铅蓄电池中的负极材料等。

2. 环保领域:硫酸钡可以用于吸附和去除重金属污染物,具有良好的吸附性能和选择性。

3. 生物医学领域:硫酸钡的X射线造影剂应用在生物医学领域中,已经成为了临床重要的医学检查手段之一。

未来,硫酸钡能否在其他生物医学领域发挥更大的作用,还有待进一步探索。

总而言之,硫酸钡是一种化学性质稳定、应用领域广泛的重要化学品。

随着现代工业和生物医学领域的不断发展,硫酸钡的应用范围也在不断拓宽。

硫酸钡生产方法

硫酸钡生产方法

硫酸钡生产方法嘿,咱说说硫酸钡的生产方法呗。

要生产硫酸钡呢,有一种常见的方法是用重晶石来搞。

重晶石这玩意儿,得先找个靠谱的来源哇。

不能随便找个石头就当重晶石用,那可不行。

找到好的重晶石后,把它粉碎成小块小块的。

就像把大糖果敲成小糖果一样,不过这可费点力气呢。

粉碎好了之后,把这些小块的重晶石放进一个大锅里煮。

可不是像煮面条那样简单哦,得控制好温度和时间。

温度不能太高,也不能太低,不然煮出来的效果就不好啦。

就像炒菜掌握火候一样,得有经验才行。

煮的时候还得搅拌搅拌,让它们受热均匀。

煮完之后呢,会得到一种混合物。

这时候就得把有用的东西从里面分离出来啦。

可以用过滤啊、沉淀啊这些办法。

就像从一堆沙子里挑出金子一样,得仔细点。

把不要的东西去掉,留下有用的硫酸钡。

然后把硫酸钡进行干燥处理。

不能湿哒哒的就拿去用哇,得让它变得干干的。

可以放在太阳底下晒,或者用专门的干燥设备。

等它干了之后,就像小饼干一样脆脆的。

最后把干燥好的硫酸钡包装起来。

找个干净的袋子或者盒子,把它装进去,密封好。

这样就可以拿去卖或者用在各种地方啦。

我给你讲个事儿哈。

有一次我去一个工厂参观,他们就是生产硫酸钡的。

我看到他们把重晶石粉碎,然后煮啊、过滤啊、干燥啊,最后包装起来。

整个过程可有意思啦。

他们生产出来的硫酸钡质量可好了,用在很多地方呢。

所以啊,要是你也想知道硫酸钡怎么生产,就可以看看这些方法。

虽然有点复杂,但弄好了就能得到有用的硫酸钡啦。

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钛酸钡陶瓷的研究进展学生:学号:专业:二0一二年12月钛酸钡陶瓷的研究进展摘要:本文综述了钛酸钡陶瓷材料以及粉体的的研究概况,阐述了钛酸钡的结构和制备方法,研究现状,以及对未来的展望。

关键词:钛酸钡、纳米粉体、陶瓷1 引言钛酸钡是电子陶瓷材料的基础原料,被称为电子陶瓷业的支柱。

它具有高介电常数、低介电损耗、优良的铁电、压电、耐压和绝缘性能,被广泛的应用于制造陶瓷敏感元件,尤其是正温度系数热敏电阻(PTC)、多层陶瓷电容器(MLCCS)、热电元件、压电陶瓷、声纳、红外辐射探测元件、晶体陶瓷电容器、电光显示板、记忆材料、聚合物基复合材料以及涂层等。

钛酸钡具有钙钛矿晶体结构,用于制造电子陶瓷材料的粉体粒径一般要求在100nm以内。

因此BaTiO3粉体粒度、形貌的研究一直是国内外关注的焦点。

钛酸钡粉体制备方法有很多,如固相法、化学沉淀法、溶胶—凝胶法、水热法、超声波合成法等。

最近几年制备技术得到了快速发展,本文综述了国内外具有代表性的钛酸钡粉体的合成方法,并在此基础上提出了研究展望。

2 钛酸钡的性能及用途钛酸钡晶体有这样的特性:当它受压力而改变形状的时候,会产生电流,一通电又会改变形状。

于是,人们把钛酸钡放在超声波中,它受压便产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。

相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。

现在,几乎所有的超声波仪器中,都要用到钛酸钡。

除此之外,钛酸钡还有许多用途。

例如:铁路工人把它放在铁轨下面,来测量火车通过时候的压力;医生用它制成脉搏记录器。

用钛酸钡做的水底探测器,是锐利的水下眼睛,它不只能够看到鱼群,而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等。

电子陶瓷用钛酸钡粉体超细粉体技术是当今高科技材料领域方兴未艾的新兴产业之一。

由于其具有的高科技含量,粉体细化后产生的材料功能的特异性,使之成为新技术革命的基础产业。

钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料,高纯超细钛酸钡粉体主要用于介质陶瓷、敏感陶瓷的制造,其中的多层陶瓷电容器、PTC热敏电阻器件与我们的日常生活密切相关,如PTC热敏电阻在冰箱启动器、彩电消磁器、程控电话机、节能灯、加热器等领域有着广泛的应用;MLC多层陶瓷电容在大规模集成电路方面应用广泛。

钛酸钡(BaTiO3)单晶具有优异的光折变性能,具有高的自泵浦相位共轭反射率和二波混频(光放大)效率,在光信息存储方面有巨大的潜在应用前景;同时它也是重要的衬底基片材料。

钛酸钡具有强铁电、压电和介电等特性,是一种非常重要的电子陶瓷材料,广泛应用于制造各种电子元器件,如高容量电容器、独石电容器、热敏元件、压敏元件和其它敏感元件等领域。

目前,在中国钛酸钡年需求在2000吨以上,且正以20%的年增长速度发展,主要依赖进口,或采用固相合成法生产的钛酸钡,前者成本高,后者性能差、能耗大。

该院稀有冶金材料研究所采用液相化学共沉淀法生产的钛酸钡粉料,具有高纯超细及质量稳定等特点。

高纯电子级钛酸钡是重要的电子元器件原料使用符合要求的高纯原料,按特定的反应顺序,先以四氯化钛和草酸络合形成草酸氧钛阴离子,再与氯化钡进行沉淀反应,然后通过洗涤和控制钡钛比的后处理过程,煅烧后得到高纯电子级的钛酸钡粉体。

钛酸钡在直流电场的作用下,在居里点120℃以下会产生持续的极度化效应,极化的钛酸钡具有铁电性能和压电性能。

美国咸斯康星大学研究人员设计出一种复合材料。

该材料由钛酸钡晶体与基质锡构成,据说这种材料比金刚石还硬。

实验表明,将钛酸钡颗粒植入锡中,所得材料的硬度接近于金刚石的10倍。

研究人员发现,当锡中嵌入钛酸钡颗粒时,相变受到抑制,从而使能量得以贮存。

情况有些类似于水在零度时相变成冰,钛酸钡的相变也受温度影响,因此这种材料在温度10度范围内可显示出特高的硬度。

但温度范围仅限于40~65℃之间。

这比常温要高,研究人员正在努力降低这一温度区间。

地球上蕴藏着极为丰富的钛资源,在构成地球的元素中,钛的丰度占第九位。

钛传统的最重要的工业制品是:二氧化钛颜料(俗称钛白)和金属钛。

钛白是最佳的白色颜料,广泛用于涂料、塑料、造纸、油墨、橡胶、化学纤维和化妆品等。

金属钛具有很多优良性能,利用钛合金制造喷气发动机、超音速飞机;利用含钛的不锈钢1Cr18Ni9Ti,制做化工耐腐蚀设备起重要作用。

近些年来,随着人类科学技术的突飞猛进,作为电子信息材料的钛酸盐,越来越引起世界各国的重视,尤其是发达国家的重视。

3 钛酸钡粉体的制备工艺3.1 固相合成法固相法是钛酸钡粉体的传统制备方法,典型的工艺是将等量碳酸钡和二氧化钛混合,在1 500℃温度下反应24h,反应式为:BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2↑。

该法工艺简单,设备可靠。

但由于是在高温下完成固相间的扩散传质,故所得BaTiO3粉体粒径比较大(微米),必须再次进行球磨。

高温煅烧能耗较大,化学成分不均匀,影响烧结陶瓷的性能,团聚现象严重,较难得到纯BaTiO3晶相,粉体纯度低,原料成本较高。

一般只用于制作技术性能要求较低的产品。

3.2化学沉淀法3.2.1 直接沉淀法在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,控制适当的条件使沉淀剂与金属离子反应生成陶瓷粉体沉淀物团。

如将Ba(OC3H7)2和Ti(OC5H11)4溶于异丙醇中,加水分解产物可得沉淀的BaTiO3粉体。

该法工艺简单,在常压下进行,不需高温,反应条件温和,易控制,原料成本低,但容易引入BaCO3、TiO2等杂质,且粒度分布宽,需进行后处理。

32.2 草酸盐共沉淀法将精制的TiCl4和BaCl2的水溶液混合,在一定条件下以一定速度滴加到草酸溶液中,同时加入表面活性剂,不断搅拌即得到BaTiO3的前驱体草酸氧钛钡沉淀BaTiO(C2O4)4·4H2O(BTO)。

该沉淀物经陈化、过滤、洗涤、干燥和煅烧,可得到化学计量的烧结良好的BaTiO3微粒:TiCl4+BaCl2+2H2C2O4+4H2O→BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+6HCl,BaTiO(C2O4)2·4H2O→BaTiO3+4H2O+2CO2↑+2CO↑。

该法工艺简单,但容易带人杂质,产品纯度偏低,粒度目前只能达到100nm左右,前驱体BTO煅烧温度较低,产物易掺杂,难控制前驱体BTO中Ba/Ti的物质的量比;微粒团聚较严重,反应过程中需要不断调节体系pH值。

尽管有不同的改进方法,但仍难于实现工业化生产。

3.2.3 柠檬酸盐法柠檬酸盐法是制备优质BaTiO3微粉的方法之—。

由于柠檬酸的络合作用,可以形成稳定的柠檬酸钡钛溶液,从而使得Ba/Ti的物质的量比等于1,化学均匀性高。

同时由于取消了球磨工艺,BaTiO3粉体的纯度得到提高。

实验中采用喷雾干燥法对柠檬酸钡钛溶液进行脱水处理,制得BaTiO3的前驱体,再在一定温度下处理即可获得BaTiO3粉体。

但煅烧得到的BaTiO3粉体易团聚,成本高,难于实现工业化。

3.2.4 复合过氧化物法德国专利(DE-24332791)和日本专利(JP昭49-69399)分别提出了通过复合过氧化物前驱体制取BaTiO3粉体的方法,中国专利(CN1061776)也提出了一种改进方法,即在NH3·H2O和H202混合溶液中加入等物质的量的TiO2-盐和Ba2+的混合水溶液,用氨水调节溶液pH,得到复合过氧化物沉淀。

用水洗涤至无氯离子后,脱水并干燥。

在400-600℃温度下煅烧,得到50-100nm的晶体。

该法原料易得,产品纯度和粒度都能达到要求,但制得的BaTiO3粉体粒子结块严重,并使用过量的:H2O2。

3.2.5 碳酸盐沉淀法此法可分为液相悬浮碳酸盐沉淀法和碳酸盐共沉淀法。

碳酸盐共沉淀法是在控制一定pH条件下,把沉淀剂(NH4)2CO3,溶液缓慢加入到等物质的量的BaCl2和TiCl4混合水溶液中,得到高分散BaCO3和TiO(OH)2沉淀。

对沉淀物过滤、洗涤、干燥、煅烧(1 300℃),得到BaTiO3粉体。

该法原料易得,操作简单适于大规模生产。

但易掺杂,煅烧温度高,操作条件的微小变化对产物理化性能有较大影响。

为克服上述不足,全学军等提出了较合理的改进方法。

3.2.6 超重力反应沉淀法超重力反应沉淀法(HGRP)是近年新兴的一种粉体制备技术。

北京化工大学陈建峰教授利用此法,可制备出颗粒尺寸在30-100nm范围内的纳米钛酸钡粉体,而且所得粉体具有良好的烧结和介电性能。

3.3 水热合成法水热合成法是指在密封高压釜中,以水为溶剂在一定的温度和蒸汽压力下,使原始混合物进行反应的合成方法。

近年来用水热法制备高质量亚微细BaTiO3微粒受到了广泛关注,如通过高活性水合氧化钛与氢氧化钡水溶液反应,反应温度和压力大大降低,合成的钛酸钡粉体粒径在60-100am之间。

清华大学研究出了一种从溶液中直接合成钛酸钡纳米粉体的方法,并申请了专利。

Maclaren研究了水热法合成BaTiO3的反应机理,得到了形成BaTiO3的基本条件。

水热法可在较低温度下直接从溶液中获得晶粒发育完好的粉体,且粒度小,化学成分均匀,纯度高,团聚较少。

该法原料价格低,Ba/Ti物质的量比可准确地等于化学计量比,粉体具有高的烧结活性。

但该法存在需要较高压力,氯盐易引起腐蚀,采用活性钛源时要控制活性钛源前驱体的水解速率,避免Ti-OH基团快速自身凝聚和Ba缺位等问题。

3.4溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是指将金属醇盐或无机盐水解成溶胶,然后使溶胶凝胶化,再将凝胶干燥焙烧后制得纳米粉体。

其基本原理是:Ba和Ti的醇盐或无机盐按化学计量比溶解在醇中,然后在一定条件下水解,使直接形成溶胶或经解凝形成溶胶。

再将凝胶脱水干燥、焙烧去;除有机成分,得到BaTiO3粉体。

根据使用的原料不同,溶胶—凝胶法可分为几种。

3.4.1 醇盐水解法一般以Ba和Ti的醇盐为原料。

将两种醇盐按化学计量溶解在醇中,或用钡钛双金属醇盐溶解在醇中。

然后在一定条件下水解,最后将水解产物经过热处理制得BaTiO3粉体。

该法制得的粉体纯度高、分散性好、烧结活性好、粒度小,并且在制成溶液中一步加入掺杂剂,如镧、钕、钪、铌等元素,从而获得原子尺寸混合掺杂。

该方法可以制备多组分钛酸钡基陶瓷粉体。

但醇盐价格高,且容易吸潮水解,不适合大规模生产。

3.4.2 羧基醇盐法羧基醇盐法是指加热丙酸钡与乃醇盐的乙醇溶液而形成单一Ba-Ti凝胶的方法。

因为T1醇盐在水溶液中水解,容易形成水合氢氧化钛沉淀,所以在应用n醇盐作为原料时,用醋酸进行改性,可形成更为稳定的酰基前驱体。

钛酯和醋酸钡在水溶液中混合后形成Ba-Ti凝胶,不定型的Ba-Ti凝胶通常是由类似TiO2玻璃的网络组成,Ba离子杂乱地分布在TiO2骨架中,Ba和Ti离子间的扩散距离仅10-20nm,不定型Ba-Ti凝胶的煅烧温度低于700℃。

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