![第二章粉料制備_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view/aad596b5ed3daff912753d440918f042/aad596b5ed3daff912753d440918f0421.gif)
![第二章粉料制備_第2頁](http://file4.renrendoc.com/view/aad596b5ed3daff912753d440918f042/aad596b5ed3daff912753d440918f0422.gif)
![第二章粉料制備_第3頁](http://file4.renrendoc.com/view/aad596b5ed3daff912753d440918f042/aad596b5ed3daff912753d440918f0423.gif)
![第二章粉料制備_第4頁](http://file4.renrendoc.com/view/aad596b5ed3daff912753d440918f042/aad596b5ed3daff912753d440918f0424.gif)
![第二章粉料制備_第5頁](http://file4.renrendoc.com/view/aad596b5ed3daff912753d440918f042/aad596b5ed3daff912753d440918f0425.gif)
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
第二章粉料的制備第一節(jié)天然粉料的制備一、天然原料的精選二、原料的預(yù)燒三、天然原料的粉碎與篩分第二節(jié)合成粉料的制備粉體(Powder),就是大量微小固體粒子的集合。它表示物質(zhì)的一種存在狀態(tài),既不同于氣體、液體,也不完全同于固體。粒徑是粉體最重要的物理性能,對(duì)粉體的比表面積、可壓縮性、流動(dòng)性和工藝性能有重要影響。第二章
第一節(jié)一、天然原料的精選天然原料中含有一些雜質(zhì),使用前需進(jìn)行揀選和洗滌硬質(zhì)原料,如石英,長石,方解石等在粗碎后,在回轉(zhuǎn)筒內(nèi)加水沖洗分離,以除去表面污泥和碎屑粘土類原料中含有的母巖砂礫和云母等可經(jīng)過淘洗池或水力旋流器分離分離方法:物理法化學(xué)法物理化學(xué)法第二章
第一節(jié)一、天然原料的精選1,物理法沉降槽法
水力旋流器法磁選法1)沉降槽法攪拌池沉砂池沉降槽泥漿池一、天然原料的精選1,物理法沉降槽法
水力旋流器法磁選法1)沉降槽法一、天然原料的精選1,物理法沉降槽法
水力旋流器法磁選法1)沉降槽法一、天然原料的精選1,物理法沉降槽法
水力旋流器法磁選法1)沉降槽法一、天然原料的精選1,物理法沉降槽法
水力旋流器法磁選法1)沉降槽法一、天然原料的精選1,物理法沉降槽法
水力旋流器法磁選法1)沉降槽法-面積大,我國南方用原生粘土作原料的陶瓷廠采用攪拌池中將粘土調(diào)成泥漿沉砂池中除去粗砂控制沉降槽深度和長度,及水流速度,將粘度中細(xì)砂沉降粘土中細(xì)粒流到泥漿池中備用利用礦物的直徑或密度差別來進(jìn)行第二章
第一節(jié)2)水力旋流器泥漿料在高壓下進(jìn)入圓筒,在離心力作用下,粗砂碰到筒壁滑落下來,由底部排出,含細(xì)粒料漿流至溢流器排出;泥漿分離后,氧化硅含量降低,氧化鋁提高,氧化鐵增加。立式風(fēng)力分離器工作原理示意圖旋流器給料空氣重質(zhì)組分輕質(zhì)組分風(fēng)力分離法噴霧干燥塔篩選法-粉體原料最簡(jiǎn)單的分級(jí)方法第二章
第一節(jié)3)磁選法粘土中含鐵礦物有,針鐵礦(HFeO2)、褐鐵礦(HFeO2·nH2O)、赤鐵礦(Fe2O3)、黃鐵礦(FeS2)、菱鐵礦(FeCO3)等。呈結(jié)核狀礦物可用沉降法去除分散度大的可用磁選法去除磁選法對(duì)弱磁性礦物(黃鐵礦)及細(xì)粒含鐵雜質(zhì)作用不顯著4)超聲波法第二章
第一節(jié)2、化學(xué)法基于化學(xué)反應(yīng)原理的方法1)升華法用氯氣在高溫下與原料中氧化鐵反應(yīng),生成可揮發(fā)的氯化鐵2)溶解法用酸洗去原料中的鐵雜質(zhì)第二章
第一節(jié)3、物理化學(xué)法
1)電解法基于電化學(xué)原理用電解作用去除原料中鐵2)浮選法利用各種礦物對(duì)水的潤濕性不同而分離加浮選劑并鼓泡,使原料中憎水顆粒粘附在氣泡上浮游分離適用于精選含有鐵、鈦礦物和有機(jī)物的粘土,粒度在10~100mm左右對(duì)水的要求一般要求:水中的Ca2+、Mg2+≤10~15ppm,SO42-<10ppm
Ca2+、Mg2+:可用離子交換將水軟化、添加劑(PO43-),將Ca2+、Mg2+、Fe3+沉淀。SO42-:加Ba2+。pH值:pH=6.0~8.5范圍內(nèi)中性水。磁化水:使泥漿水化膜減薄,顆粒間易靠攏、聚集,提高強(qiáng)度。氣泡氣泡氣泡氣泡起泡劑氣泡氣泡捕收劑表面活性起泡劑常用的捕集劑有:黃原酯、明膠等。常用的起泡劑有:肥皂、十二烷基苯磺酸鈉等浮選法示意圖第二章
第一節(jié)二、原料的預(yù)燒需煅燒的原料:有多種結(jié)晶形態(tài)(如石英、氧化鋁、氧化鋯);有特殊的晶體結(jié)構(gòu)(如滑石)預(yù)燒的目的:1.改變結(jié)晶的形態(tài)
Al2O3、TiO2、ZrO2(立方)穩(wěn)定的高溫形態(tài)性能最優(yōu)良。
●
Al2O3:希望得到α-Al2O3,要預(yù)燒到:1300~1600℃
添加H3BO3使Na2O形成揮發(fā)性鹽類逸出,使坯體密度提高。
●
TiO2:依用途定鈦電容器陶瓷---------金紅石相要預(yù)燒
Zr-Ti-Pb壓電陶瓷---------形成固溶體,不需預(yù)燒。
●
ZrO2:高溫耐火材料---------預(yù)燒穩(wěn)定晶型。加入CaO、MgO、Y2O3等降低預(yù)燒溫度(由2300降到1500℃)增韌陶瓷--------不用預(yù)燒。2.改變物性
●滑石:具有片狀結(jié)構(gòu),成型時(shí)易造成泥料分層及顆粒定向排列,引起制品變形及開裂,應(yīng)進(jìn)行預(yù)燒(在1300~1450℃生成偏硅酸鎂),破壞片狀結(jié)構(gòu)?!袷ⅲ嘿|(zhì)地堅(jiān)硬,粉碎困難,573℃晶型轉(zhuǎn)變產(chǎn)生體積效應(yīng)。先預(yù)燒,再急冷,使內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力變脆,提高粉磨效率?!窨伤苷惩粒侯A(yù)燒,減少坯體收縮700~900℃?!?/p>
ZnO:減少縮釉1250℃。預(yù)燒的作用:幫助碎化原料-石英573oC晶型轉(zhuǎn)變,加熱急冷使其產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力;改變結(jié)構(gòu)形態(tài)-滑石具有片層結(jié)構(gòu),預(yù)燒后可轉(zhuǎn)為偏硅酸鎂;減少坯料收縮-可塑性強(qiáng)的粘土在干燥或燒結(jié)時(shí)易收縮;穩(wěn)定晶型-Al2O3,TiO2,ZrO2等原料有同質(zhì)多晶體,預(yù)燒得到所需晶型。1)根據(jù)原料種類;2)根據(jù)原料產(chǎn)地。如遼寧海城產(chǎn)的滑石有較大薄片狀顆粒,破壞這種結(jié)構(gòu)要求高的預(yù)燒溫度~1400-1450oC;山東掖南滑石呈細(xì)片結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)多,預(yù)燒溫度~1350-1400oC2、預(yù)燒的不利因素3、預(yù)燒的條件選擇1)增加了工序,妨礙生產(chǎn)過程的連續(xù)化;2)對(duì)于某些原料來說,會(huì)降低其塑性;3)增大成型機(jī)械及模具的磨損。第二章
第一節(jié)三、天然原料的粉碎與篩分1、顆粒細(xì)化及表面能2、粉碎方法化學(xué)制粉,機(jī)械制粉粗碎(4~5cm)——顎式破碎機(jī),圓錐破碎機(jī),錘式破碎機(jī)中碎(3~5mm)——雙輥破碎機(jī),論碾機(jī)細(xì)碎——球磨機(jī),雷蒙機(jī),振動(dòng)機(jī)超細(xì)碎——?dú)饬髂?,攪拌磨粉碎的目的和意義粉碎的目的在于減小固體物料的尺寸,使之變成顆粒體(或稱粉體)。粉碎的意義:●有利于不同組分的分離,選礦及除去原料中的雜質(zhì);●粉碎使固體物料顆粒化,將具有某些流體性質(zhì),而具有良好的流動(dòng)性,因而有利于物料的輸送及給料控制;●減少固體顆粒尺寸,提高分散度,因而使之容易和流體或氣體作用,有利于均勻混合,促進(jìn)制品的均質(zhì)化;●把固體物料加工成為多種粒級(jí)的顆粒料,采用多級(jí)顆粒級(jí)配,可以獲得緊密堆積,因而有利于提高制品的密度,而且粉碎加工可破壞封閉氣孔,也有利于提高制品的密度;●顆粒尺寸愈小,其比表面積也就愈大,表面能也愈大,因而可促進(jìn)物理化學(xué)反應(yīng)速度,促進(jìn)陶瓷和耐火材料的燒結(jié),提高水泥的水化活性,加速玻璃配合料的熔化速度。第二章
第一節(jié)1)顎式破碎機(jī)-用于脆性物料的粗碎
工作原理:電機(jī)動(dòng)力經(jīng)三角帶驅(qū)動(dòng)皮帶輪,帶動(dòng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而使動(dòng)顎作復(fù)雜擺動(dòng)(動(dòng)顎、偏心軸、肘板與機(jī)架構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)),在活動(dòng)顎板靠近固定顎板時(shí),物料受到?jīng)_擊、擠壓、彎曲而破碎,在活動(dòng)顎板離開固定顎板時(shí),物料靠自重從排礦口排出。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,操作方便,產(chǎn)量高第二章
第一節(jié)2)輪碾機(jī)-用于中等硬度的材料的中碎原理:通過碾盤與碾輪之間相對(duì)滑動(dòng)與碾輪的重力作用下研磨、壓碎物料。特點(diǎn):粉碎比大,產(chǎn)量大,除水輪碾外,不適合粉碎含水量>15%的物料
第二章
第一節(jié)3)球磨機(jī)-用于各種物料的細(xì)磨和混合原理:通過研磨體與筒體,研磨體之間,研磨體和物料之間的沖擊和研磨作用粉碎混合物料。特點(diǎn):1)物料的適用性強(qiáng),能連續(xù)生產(chǎn)
2)粉碎比大,3003)操作靈活
4)密封性好,可負(fù)壓操作缺點(diǎn):1)體積大
2)轉(zhuǎn)速低,需減速
3)研磨體和內(nèi)襯的消耗大
4)噪音大
研磨體氧化鋯柱第二章
第一節(jié)3)球磨機(jī)球磨機(jī)參數(shù)的確定:球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速推薦轉(zhuǎn)速:磨機(jī)內(nèi)徑D<1.25m時(shí),工作轉(zhuǎn)速n=40/D1/2
1.25m<D<1.75m,n=35/D1/2D>1.75m,n=32/D1/2
轉(zhuǎn)速太快轉(zhuǎn)速太慢轉(zhuǎn)速適中第二章
第一節(jié)3)球磨機(jī)球磨機(jī)參數(shù)的確定:球磨體的比重、大小及形狀-增大研磨體的比重,可增大沖擊力,提高裝料量,提高生產(chǎn)效率-小研磨體可提高其與粉料的接觸面積。脆性原料用大研磨體,粘性物料適合用小研磨體。研磨體直徑通常為筒體直徑的1/20-圓柱狀和扁平狀研磨體與物料的接觸面積大,研磨作用強(qiáng),球形研磨體的沖擊力強(qiáng)
第二章
第一節(jié)3)球磨機(jī)球磨機(jī)參數(shù)的確定:球磨方式-干法:適用與水溶性的原料(氧化鎂,氧化鈣,硼砂等),顆粒粗,易結(jié)塊。-濕法:顆粒細(xì),產(chǎn)量大,粉塵小,輸送方便
選擇研磨介質(zhì)需不與物料反應(yīng),易揮發(fā)
第二章
第一節(jié)3)球磨機(jī)球磨機(jī)參數(shù)的確定:料球水的比例-干法研磨時(shí),確定原則是充分發(fā)揮磨球的沖擊作用,原料充滿空隙,并包圍磨球。原料與磨球的松散堆積體積比一般為1:1.5~2.0-濕法研磨時(shí),水多“打滑”,水少“粘連”,軟質(zhì)料(氧化鈦,粘土)易吸水,硬質(zhì)料(長石,石英,方解石等)不吸水。通常,料球水的比為1:(1.5~2.0):(0.8~1.2)第二章
第一節(jié)4)振動(dòng)磨
振動(dòng)磨結(jié)構(gòu)示意圖
1、電動(dòng)機(jī)2、撓性軸套3、主軸4、偏心5、軸承6、筒體7、彈簧第二章
第一節(jié)4)振動(dòng)磨特點(diǎn):粉碎效率比球磨高,由于振動(dòng)磨內(nèi)物料顆粒之間以及研磨體撞擊次數(shù)比球磨多,所得顆粒細(xì),研磨時(shí)間短混入雜質(zhì)少坯料工藝性能好,顆粒細(xì)度大,組成穩(wěn)定但設(shè)備穩(wěn)定性,適用壽命,噪聲方面還有待改進(jìn)第二章
第一節(jié)5)行星磨原理碾磨罐與底座沿著兩個(gè)方向以相同的速度和旋轉(zhuǎn)比繞其軸運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生不斷變化的離心力,
碾磨球作半圓運(yùn)動(dòng),從碾磨罐內(nèi)壁分離,樣品以很高的撞擊能量向相反的表面撞去.在一定角度,幾個(gè)作用力重合,巨大的作用力同時(shí)產(chǎn)生于樣品,從而達(dá)到研磨的效果
,此過程是靠球與罐,樣品撞擊和磨擦來完成的。
特點(diǎn)球磨效率接近振動(dòng)磨而優(yōu)于球磨,克服了舊式球磨機(jī)之臨界轉(zhuǎn)速的限制,研磨細(xì)度接近振動(dòng)磨。第二章
第一節(jié)6)氣流磨原理特點(diǎn)可制備超細(xì)粉(超音速氣流粉碎得細(xì)度0.5~1um)可連續(xù)操作不需研磨體,無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的部件,粉碎的粉體較純耗電多影響因素與物料性能有關(guān),硬質(zhì)物料較粗,軟而粘得物料不易粉碎,且易堵塞噴射管加料量需適當(dāng)物料通過喂料裝置進(jìn)入粉碎室、壓縮空氣通過特殊工藝設(shè)計(jì)的噴嘴向粉碎室高速噴射,物料在高速射充中加速,并在噴嘴交匯處反復(fù)沖擊、碰撞、達(dá)到粉碎。第二章
第一節(jié)6)攪拌磨原理特點(diǎn)可制備超細(xì)粉研磨時(shí)間短噪音污染小磨球分離略困難在攪拌磨桶體中間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)中軸,軸上以一定間距固定若干圓板,筒體中加有研磨體。設(shè)備運(yùn)行過程中,桶體固定不動(dòng),僅中軸旋轉(zhuǎn),發(fā)揮強(qiáng)有力的作用,使介質(zhì)球、磨料、水混合液懸浮研磨。第二章
第一節(jié)3,助磨劑可以提高粉碎效率的物質(zhì)。目前所用助磨劑主要有表面活性劑和有機(jī)溶劑助磨劑兩大類。前類品種有長鏈脂肪酸乙醇酰胺、羊毛脂及油溶性劑如油酸、環(huán)烷酸、木質(zhì)素磺酸鹽等油酸鈉、十二烷基氧化銨等。后類品種有烷基醇胺類、醇類、脂肪酸及基酯類等。作用:-通過潤濕和吸附作用,使顆粒得表面能降低,減小粉體的團(tuán)聚和顆粒與研磨體的粘附,改善物料的流動(dòng)性-降低顆粒強(qiáng)度和硬度,促進(jìn)碎裂,提高易磨性,提高粉末效率
這主要基于吸附降低硬度和調(diào)節(jié)物料流變性的機(jī)理。因此助磨劑能顯著提高物料粉磨細(xì)度,大幅縮短粉磨時(shí)間,進(jìn)而達(dá)到提高粉磨效率,降低電耗的目的。
第二章
第一節(jié)4,篩分將已經(jīng)粉碎的物料,放在具有一定大小孔徑的篩面上進(jìn)行震動(dòng)或搖動(dòng),使其分離為顆粒大小近似相等的若干部分。對(duì)粉體原料最簡(jiǎn)單的分級(jí)方法。篩分的作用:使原料顆粒適合于下一制造工序的需要。在粉碎過程中及時(shí)篩去已符合細(xì)度的顆粒,使粗粒獲得充分粉碎的機(jī)會(huì),可提高設(shè)備的粉碎效率。確定顆粒的大小及比例,并限制原料中粗粒的含量,因而可以提高成品的質(zhì)量。干篩和濕篩第二節(jié)合成粉料的制備一、原料合成的目的與作用1、制備自然界尚未發(fā)現(xiàn)的原料2、保證產(chǎn)品組成固定,結(jié)構(gòu)均勻,因而性能穩(wěn)定3、使配料簡(jiǎn)化二、合成方法1、固相法2、液相法3、氣相法第二節(jié)合成粉料的制備一、原料合成的目的與作用二、合成方法(一)固相法(二)液相法(三)氣相法1、熱分解反應(yīng)法2、化合反應(yīng)法3、氧化還原法1、蒸發(fā)-凝聚法2、化學(xué)氣相沉積法1、溶膠-凝膠法2、共沉淀法3、水熱法制備自然界尚未發(fā)現(xiàn)的原料保證產(chǎn)品組成固定,結(jié)構(gòu)均勻,因而性能穩(wěn)定使配料簡(jiǎn)化
1)固相法2)液相法共沉淀法鈦酸鋇(BaTiO3)過篩BaCO3TiO2球磨烘干煅燒TiCl4H2C2O4溶液TiO(C2O4)22-水解BaCl2Ba2+BaTiO(C2O4)·4H2O水洗滌醇洗干燥高溫煅燒BaTiO3鈦酸鋇(BaTiO3)2)液相法-溶膠凝膠法鈦酸鋇(BaTiO3)3)液相法-水熱法TiO2Ba(CO3)120oC高壓反應(yīng)器BaTiO3二合成方法合成法是由離子、原子、分子通過反應(yīng)、成核和成長、收集、后處理來獲得微細(xì)顆粒的方法。特點(diǎn):純度、粒度可控、均勻性好,顆粒微細(xì),并可實(shí)現(xiàn)顆粒在分子水平上的復(fù)合、均化。合成法包括:固相法、氣相法、液相法制備工藝可分為物理和化學(xué)兩類:物理工藝主要為構(gòu)筑法,通過各元素的原子、分子的成核核長大生成超微粉?;瘜W(xué)工藝的制備過程以化學(xué)反應(yīng)為主。1固相法以固態(tài)物質(zhì)為出發(fā)原料來制備粉末的方法,至少含一種固態(tài)物質(zhì)主要進(jìn)行化合反應(yīng)、熱分解反應(yīng)以及氧化還原反應(yīng)。固相法制備超微粉比較簡(jiǎn)單,但生成的粉末易于結(jié)團(tuán),經(jīng)常需要二次粉碎,成本較高。固相法固相法通常具有以下特點(diǎn):
1)固相反應(yīng)一般包括物質(zhì)在相界面上的反應(yīng)和物質(zhì)遷移兩個(gè)過程。
2)一般需要在高溫下進(jìn)行。
3)整個(gè)固相反應(yīng)速度由最慢的速度所控制。
4)固相反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物具階段性:原料→最初產(chǎn)物→中間產(chǎn)物→最終產(chǎn)物。固相法一、熱分解反應(yīng)法熱分解反應(yīng)基本形式(S代表固相,G代表氣相):
Sl→S2十G1很多金屬的硫酸鹽、硝酸鹽等,都可以通過熱分解法而獲得特種陶瓷用氧化物粉末。如將硫酸鋁銨(Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O)在空氣中進(jìn)行熱分解,即可制備出Al2O3粉末。利用有機(jī)酸鹽制備粉體,優(yōu)點(diǎn)是:有機(jī)酸鹽易于金屬提純,容易制成含兩種以上金屬的復(fù)合鹽,分解溫度比較低,產(chǎn)生的氣體組成為C、H、O。如草酸鹽的熱分解。固相法二、化合反應(yīng)法兩種或兩種以上的固體粉末,經(jīng)混合后在一定的熱力學(xué)條件和氣氛下反應(yīng)而成為復(fù)合物粉末,有時(shí)也伴隨氣體逸出?;戏磻?yīng)的基本形式:
A(s)+B(s)→C(s)+D(g)鈦酸鋇粉末、尖晶石粉末、莫來石粉末的合成都是化學(xué)反應(yīng)法:BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2Al2O3+MgO→MgAlO43Al2O3+2SiO2→3Al2O3·2SiO2固相法三、
氧化還原法非氧化物特種陶瓷的原料粉末多采用氧化物還原方法制備?;蛘哌€原碳化,或者還原氮化。如SiC、Si3N4等粉末的制備。SiC粉末的制備:將SiO2與碳粉混合,在1460~1600℃的加熱條件下,逐步還原碳化。其大致歷程如下:
SiO2+C→SiO+COSiO+2C→SiC+COSiO+C→Si+COSi+C→SiCSi3N4粉末的制備:在N2條件下,通過SiO2與C的還原-氮化。反應(yīng)溫度在1600℃附近。其基本反應(yīng)如下:
3SiO2+6C+2N2→Si3N4+6CO2液相法液相法是目前實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上最為廣泛的合成超微粉體材料的方法。與固相法比較,液相法可以在反應(yīng)過程中利用多種精制手段;另外,通過所得到的超微沉淀物,很容易制取各種反應(yīng)活性好的超微粉體材料。特點(diǎn):
設(shè)備簡(jiǎn)單、原料容易獲得,純度高、均勻性好、化學(xué)組成控制準(zhǔn)確。主要用于氧化物超細(xì)粉的制備。液相法液相法制備超微粉體材料可簡(jiǎn)單地分為物理法和化學(xué)法兩大類。物理法是從水溶液中迅速析出金屬鹽,一般是將溶解度高的鹽的水溶液霧化成小液滴,使液滴中的鹽類呈球狀迅速析出,然后將這些微細(xì)的粉末狀鹽類加熱分解,即得到氧化物超微粉體材料?;瘜W(xué)法是通過溶液中反應(yīng)生成沉淀,通常是使溶液通過加水分解或離子反應(yīng)生成沉淀物,如氫氧化物、草酸鹽、碳酸鹽、氧化物、氮化物等,將沉淀加熱分解后,可制成超微粉體材料。液相法熔液法將一種或多種原料混合加熱至熔融態(tài)來進(jìn)行合成。高熔點(diǎn)物質(zhì)一般采用等離子噴射或者激光法。液相法直接沉淀法采用直接沉淀法合成BaTiO3微粉:a.將Ba(OC3H7)2和Ti(OC5H11)4溶解在異丙醇或苯中,加水分解(水解),就能得到顆粒直徑為5~15nm(凝聚體的大小<1μm)的結(jié)晶性較好的、化學(xué)計(jì)量的BaTiO3微粉。b.在Ba(OH)2水溶液中滴入Ti(OR)4(R:丙基)后也能得到高純度的、平均顆粒直徑為10mm左右的、化學(xué)計(jì)量比的BaTiO3微粉。液相法均相沉淀法均勻沉淀法是利用某一化學(xué)反應(yīng),使溶液中的構(gòu)晶離子(構(gòu)晶負(fù)離子或構(gòu)晶正離子)由溶液中緩慢、均勻地產(chǎn)生出來的方法。均勻沉淀法有兩種:①溶液中的沉淀劑發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致氫離子濃度變化和溶液PH值的升高,使產(chǎn)物溶解度逐漸下降而析出沉淀。②沉淀劑在溶液中反應(yīng)釋放沉淀離子,使沉淀離子的濃度升高而析出沉淀。例:隨著尿素水溶液的溫度逐漸升高至70℃附近,尿素會(huì)發(fā)生分解,即:(NH2)2CO十3H2O→2NH4OH十CO2↑
由此生成的沉淀劑NH4OH在金屬鹽的溶液中分布均勻,濃度低,使得沉淀物均勻地生成。由于尿素的分解速度受加熱溫度和尿素濃度的控制,因此可以使尿素分解速度降得很低。液相法共沉淀法共沉淀法是在混合的金屬鹽溶液(含有兩種或兩種以上的金屬離子)中加入合適的沉淀劑,反應(yīng)生成組成均勻的沉淀,沉淀熱分解得到高純超微粉體材料。共沉淀法的關(guān)鍵在于保證沉淀物在原子或分子尺度上均勻混合。例:四方氧化鋯或全穩(wěn)定立方氧化鋯的共沉淀制備。以ZrOCl2·8H2O和Y2O3(化學(xué)純)為原料來制備ZrO2-Y2O3的納米粉體的過程如下:Y2O3用鹽酸溶解得到Y(jié)Cl3,然后將ZrOCl2·8H2O和YCl3配制成—定濃度的混合溶液,在其中加NH4OH后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀粒子緩慢形成。反應(yīng)式如下:ZrOCl2+2NH4OH+H2O→Zr(OH)4↓+2NH4ClYCl3+3NH4OH→Y(OH)3↓+3NH4Cl得到的氫氧化物共沉淀物經(jīng)洗滌、脫水、煅燒可得到具有很好燒結(jié)活性的ZrO2(Y2O3)微粒。液相法醇鹽水解法金屬醇鹽是用金屬元素置換醇中羥基的氫的化合物總稱,通式為M(OR)n,其中M代表金屬元素,R是烷基(羥基)。金屬醇鹽由金屬或者金屬鹵化物與醇反應(yīng)合成,它很容易和水反應(yīng)生成氧化物、氫氧化物和水化物。氫氧化物和其它水化物經(jīng)煅燒后可以轉(zhuǎn)化為氧化物粉體。醇鹽水解制備超微粉體的工藝過程包括兩部分,即水解沉淀法和溶膠凝膠法。液相法醇鹽水解法的特點(diǎn):水解過程中不需要添加堿,因此不存在有害負(fù)離子和堿金屬離子;反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單產(chǎn)品純度高;制備的超微粉體具有較大的活性;粉體粒子通常呈單分散狀態(tài),在成型體中表現(xiàn)出良好的填充性;具有良好的低溫?zé)Y(jié)性能。醇鹽水解法的缺點(diǎn)是成本昂貴。液相法溶膠凝膠法溶膠-凝膠法是指將金屬氧化物或氫氧化物的溶膠變?yōu)槟z,再經(jīng)干燥、煅燒,制得氧化物粉末的方法。即先造成微細(xì)顆粒懸浮在水溶液中(溶膠),再將溶膠滴入一種能脫水的溶劑中使粒子凝聚成膠體狀,即凝膠,然后除去溶劑或讓溶質(zhì)沉淀下來。溶液的pH值、溶液的離子或分子濃度、反應(yīng)溫度和時(shí)間是控制溶膠凝膠化的四個(gè)主要參數(shù)。通過受控水解反應(yīng)能夠合成亞微米級(jí)(0.1μm~1.0μm)、球狀、粒度分布范圍窄、物團(tuán)聚或少團(tuán)聚且無定形態(tài)的超細(xì)氧化物陶瓷粉體,并能加速粉體再燒成過程中的動(dòng)力學(xué)過程,降低燒成溫度。液相法溶膠凝膠法過程:在Sol-Gel的全過程中,金屬醇鹽、溶劑、水及催化劑組成均相溶液,由水解縮聚而形成均相溶膠;進(jìn)一步陳化成為濕凝膠;經(jīng)過蒸發(fā)除去溶劑或蒸發(fā)分別得到氣凝膠或干凝膠,后者經(jīng)燒結(jié)得到致密的陶瓷體。同時(shí),均相溶膠可以在不同襯底上涂膜,經(jīng)過焙燒等熱處理得到均勻致密的薄膜;也可以拉絲,得到玻璃纖維;以及均相溶膠經(jīng)不同方式處理得到粉體。液相法溶膠凝膠法優(yōu)點(diǎn):納米粉體的制備方法中,溶膠-凝膠法具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。其反應(yīng)中各組分的混合在分子間進(jìn)行,因而產(chǎn)物的粒徑小、均勻性高;反應(yīng)過程易于控制,可得到一些用其他方法難以得到的產(chǎn)物;另外,反應(yīng)是在低溫下進(jìn)行,避免了高溫雜相的出現(xiàn),因而產(chǎn)物的純度較高。溶膠-凝膠法是被廣泛應(yīng)用的制備納米粉體的重要方法。液相法應(yīng)用:
由于溶膠-凝膠技術(shù)在控制產(chǎn)品的成分及均勻性方面具有獨(dú)特的優(yōu)越性,近年來已用該技術(shù)制成LiTaO2、LiNbO2、PbTiO3、Pb(ZrTi)O3、BaTiO3等各種電子陶瓷材料。特別是制備出形狀各異的超導(dǎo)薄膜、高溫超導(dǎo)纖維等。液相法在光學(xué)方面該技術(shù)已被用于制備各種光學(xué)膜,如高反射膜、減反射膜等和光導(dǎo)纖維、折射率梯度材料,有機(jī)染料摻雜型非線形光學(xué)材料等以及波導(dǎo)光柵、稀土發(fā)光材料等。
在熱學(xué)方面該技術(shù)制備的SiO2-TiO2玻璃非常均勻,熱膨脹系數(shù)很小,化學(xué)穩(wěn)定性也很好;已制成的InO3-SnO(ITO)大面積透明導(dǎo)電薄膜具有很好的熱鏡性能;制成的SiO2氣凝膠具有超絕熱性能等特點(diǎn)。液相法冷凍干燥法將配制好的陽離子鹽溶液噴入到低溫有機(jī)液體中(用干冰或丙酮冷卻的乙烷浴內(nèi)),使液體進(jìn)行瞬間冷凍和沉淀在玻璃器皿的底部,將冷凍球狀液滴和乙烷篩選分離后放入冷凍干燥器,在維持低溫降壓條件下,溶劑升華
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 廣告招牌安裝合同年
- 辦公室租賃合同書
- 安全事故賠償協(xié)議書
- 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應(yīng)用作業(yè)指導(dǎo)書
- 勞動(dòng)合同企業(yè)勞動(dòng)合同
- 2025年云南貨運(yùn)從業(yè)資格證考試試題及答案解析大全
- 小學(xué)二年級(jí)數(shù)學(xué)下學(xué)期口算練習(xí)
- 電梯保養(yǎng)合同(2篇)
- 2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)8原子核的組成與核力含解析教科版選修3-5
- 中圖版地理八年級(jí)下冊(cè)《第六節(jié) 學(xué)習(xí)與探究-走進(jìn)埃及》聽課評(píng)課記錄1
- (完整版)高考英語詞匯3500詞(精校版)
- 2024年聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院社會(huì)招聘筆試真題
- 2024-2025學(xué)年廣東省大灣區(qū)40校高二上學(xué)期聯(lián)考英語試題(含解析)
- 2024中華人民共和國農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織法詳細(xì)解讀課件
- 運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)PPT
- 嶺南版三年級(jí)美術(shù)下冊(cè)教學(xué)工作計(jì)劃
- 應(yīng)急裝備、應(yīng)急物資臺(tái)賬(較詳細(xì))
- 運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)與控制
- 大學(xué)物理光學(xué)答案
- 關(guān)于教材編寫的統(tǒng)一格式的規(guī)定
- 通用標(biāo)準(zhǔn)快裝接頭尺寸表
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論