一种高四方率的四方相钛酸钡的制备方法_2

文档序号:9516725阅读:来源:国知局
烧结活性的立方相钛酸钡粉体,其比表面为30.5m2/g,平均粒径在43.8nm。
[0042](6)将合成的高烧结活性的立方相钛酸钡粉体放入窑炉进行煅烧,按升温速率
3.75°C /min升温至750°C煅烧4h,自然冷却后得到团聚的四方相钛酸钡粉体。
[0043](7)将得到的四方相钛酸钡、烷基酚聚氧乙烯醚分散剂混合均匀后进行分散处理,得到分散均匀的四方相钛酸钡浆料。
[0044](8)将分散好的四方相钛酸钡浆料除去分散剂后,进行干燥,得到分散均匀、比表面为4.8m2/g,平均粒径在205nm,钛酸钡纯度在99.9%以上,c/a彡1.01的钛酸钡粉体。
[0045]实施例2
[0046](1)按照化学计量比准确称量钛酸四丁酯和无水乙醇,并按照钛酸四丁酯和无水乙醇体积比1.2:1混合均匀。然后在搅拌器快速搅拌下,往无水乙醇和钛酸四丁酯的混合液中加入摩尔浓度为1.lmol *L 1的氨水,氨水与TiCl4的摩尔比为4.5:1,过滤后得到白色水解产物Ti(0H)#|胶。
[0047](2)将过滤后的胶状水解产物钛前驱体放入聚四氟乙烯容器,加入乙醇的质量为钛前驱体质量的2/5,密封好聚四氟乙烯容器不让乙醇挥发,利用高速打浆机将滤饼重新打楽分散。
[0048](3)将所得的钛的醇溶液放入高温高压反应釜中,釜温小于65°C,在惰性气体保护下,加入高纯的Ba(0H)2.8Η20,钛前驱体的浓度为0.8mol/L,钡源的钡与钛源的钛的摩尔比为2.0:1。继续加入乙醇至反应釜填充度的60%,密封好反应釜,并利用加压装置往反应爸中加压,加压至3.8Mpa。
[0049](4)将反应釜在800rpm搅拌速率下按1.3°C /min升温速率加热至170°C,保温2.9h后,开冷油降温。降温至常温后,泄压至常压。
[0050](5)将上述反应所得的钛酸钡浆料用纯水洗涤至溶液呈弱碱性,干燥,得到高纯纳米级高烧结活性的立方相钛酸钡粉体,其比表面为22m2/g,平均粒径在58nm。
[0051](6)将合成的高烧结活性的立方相钛酸钡粉体放入窑炉进行煅烧,按升温速率4.0°C /min升温至800°C煅烧3.5h,自然冷却后得到团聚的四方相钛酸钡粉体。
[0052](7)将得到的四方相钛酸钡、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚分散剂混合均匀后进行分散处理,得到分散均匀的四方相钛酸钡浆料。
[0053](8)将分散好的四方相钛酸钡浆料除去分散剂后,进行干燥,得到分散均匀、比表面为5.9m2/g,平均粒径在191nm,钛酸钡纯度在99.9%以上,c/a彡1.01的钛酸钡粉体。
[0054]实施例3
[0055](1)按照化学计量比准确称量钛酸四丁酯和无水乙醇,并按照钛酸四丁酯和无水乙醇体积比1:1混合均匀。然后在搅拌器快速搅拌下,往无水乙醇和钛酸四丁酯的混合液中加入摩尔浓度为1.8mol *L 1的氨水,氨水与TiCl4的摩尔比为3:1,过滤后得到白色水解产物Ti(0H)#|胶。
[0056](2)将过滤后的胶状水解产物钛前驱体放入聚四氟乙烯容器,加入乙醇的质量为钛前驱体质量的1/3,密封好聚四氟乙烯容器不让乙醇挥发,利用高速打浆机将滤饼重新打楽分散。
[0057](3)将所得的钛的醇溶液放入高温高压反应釜中,釜温小于70°C,在惰性气体保护下,加入高纯的Ba(0H)2.H20,钛前驱体的浓度为0.9mol/L,钡源的钡与钛源的钛的摩尔比为1.9:1。继续加入乙醇至反应釜填充度的68%,密封好反应釜,并利用加压装置往反应釜中加压,加压至4.2Mpa。
[0058](4)将反应釜在780rpm搅拌速率下按1.4°C /min升温速率加热至160°C,保温3h后,开冷油降温。降温至常温后,泄压至常压。
[0059](5)将上述反应所得的钛酸钡浆料用纯水洗涤至溶液呈弱碱性,干燥,得到高纯纳米级高烧结活性的立方相钛酸钡粉体,其比表面为26m2/g,平均粒径在50nm。
[0060](6)将合成的高烧结活性的立方相钛酸钡粉体放入窑炉进行煅烧,按升温速率
4.25°C /min升温至820°C煅烧3.5h,自然冷却后得到高纯高四方率的四方相钛酸钡粉体。
[0061](7)将得到的四方相钛酸钡、脂肪酸聚氧乙烯酯分散剂混合均匀进行分散处理,得到分散均匀的四方相钛酸钡浆料。
[0062](8)将分散好的四方相钛酸钡浆料除去分散剂后,进行喷雾干燥,得到分散均匀、比表面为5.2m2/g,平均粒径在200nm,钛酸钡纯度在99.9%以上,c/a彡1.01的钛酸钡粉体。
[0063]实施例4
[0064](1)按照化学计量比准确称量钛酸四丁酯和无水乙醇,并按照钛酸四丁酯和无水乙醇体积比2.5:1混合均匀。然后在搅拌器快速搅拌下,往无水乙醇和钛酸四丁酯的混合液中加入摩尔浓度为2.lmol *L 1的氨水,氨水与TiCl4的摩尔比为3.2:1,得到白色水解产物 Ti(0H)#|胶。
[0065](2)将过滤后的胶状水解产物钛前驱体放入聚四氟乙烯容器,加入乙醇的质量为钛前驱体质量的19/50,密封好搪瓷釜不让乙醇挥发,利用高速打浆机将滤饼重新打浆分散。
[0066](3)将所得的钛的醇溶液放入高温高压反应釜中,釜温小于65°C,在惰性气体保护下,加入高纯的Ba(0H)2.8H20,钛前驱体的浓度为0.86mol/L,钡源的钡与钛源的钛的摩尔比为2.5:1。继续加入乙醇至反应釜填充度的65%,密封好反应釜,并利用加压装置往反应釜中加压,加压至3.3Mpa。
[0067](4)将反应釜在500rpm搅拌速率下按1.8°C /min升温速率加热至185°C,保温
2.8h后,开冷油降温。降温至常温后,泄压至常压。
[0068](5)将上述反应所得的钛酸钡浆料用纯水洗涤至溶液呈弱碱性,干燥,得到高纯纳米级高烧结活性的立方相钛酸钡粉体,其比表面为24m2/g,平均粒径在53nm。
[0069](6)将合成的高烧结活性的立方相钛酸钡粉体放入窑炉进行煅烧,按升温速率
4.5°C /min升温至830°C煅烧4h,自然冷却后得到高纯高四方率的四方相钛酸钡粉体。
[0070](7)将得到的四方相钛酸钡、脂肪酸甲酯乙氧基化物分散剂混合均匀后进行分散处理,得到分散均匀的四方相钛酸钡浆料。
[0071](8)将分散好的四方相钛酸钡浆料除去分散剂后,进行干燥,得到分散均匀、比表面为5.8m2/g,平均粒径在195nm,钛酸钡纯度在99.9%以上,c/a彡1.01的钛酸钡粉体。
[0072]以上是对本发明进行了具体的阐述,用于帮助理解本发明,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高四方率的四方相钛酸钡的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤: (a)钛源水解:钛源为钛酸四丁酯,加入无水乙醇,在搅拌器搅拌下,加入氨水水解,并且过滤,得到白色Ti(OH)#|胶状水解产物; (b)将过滤后的胶状水解产物钛前驱体放入容器,加入乙醇,加入乙醇的质量为钛前驱体质量的1/8?3/5,密封好容器避免乙醇挥发,利用高速打浆机将钛前驱体重新打浆分散; (c)将步骤(b)所得的钛的醇溶液放入高温高压反应釜中,在惰性气体保护下,加入高纯的钡源;继续加入乙醇至反应釜填充度的60?70%,密封好反应釜,并利用加压装置往反应釜中加压,加压至3?lOMpa ; (d)将反应釜在搅拌下升温加热至100?200°C,保温1?5小时后,开冷油降温,降温至常温后,泄压至常压; (e)将步骤(d)所得的钛酸钡浆料用纯水洗涤至溶液呈弱碱性,干燥,得到高纯纳米级高烧结活性的立方相钛酸钡粉体; (f)将(e)步骤得到的高烧结活性的立方相钛酸钡粉体放入窑炉进行煅烧,升温至600?900°C煅烧2?5h,自然冷却后得到团聚的四方相钛酸钡粉体。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,进一步还包括以下步骤,(g)将烧结后四方相钛酸钡进行分散工艺处理,得到分散均匀的四方相钛酸钡浆料;(h)将分散好的四方相钛酸钡浆料进行干燥,得到粒径小,高纯高四方率的钛酸钡粉体。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(a)水解时水冷并控制溶液温度小于40°C,钛酸四丁酯和无水乙醇按照体积比0.5?3:1,氨水摩尔浓度为0.5?8.0mol.L 1的之间,氨水与TiCl 4的摩尔比为1?9:1,水解后溶液PH值控制在8.0?10.0之间。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)钡源为Ba(OH) 2.Η20或Ba(0H)2.8H20,并且高纯的钡源的钡与钛源的钛的摩尔比为1.5?3.0:1。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)中反应釜内混合液中钛前驱体的浓度为0.4?2.0mol.L \优选为0.6?1.5mol.L、6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)中加入钛的醇溶液和钡源前反应釜釜温小于80°C。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(d)升温速率控制在1.0?3.0°C /min之间,优选升温速率在1.2?2.5°C /min ;反应釜搅拌速度优选为500?lOOOrpm。8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(e)制备得到立方相钛酸钡的比表面在25?50m2/g,平均粒径在30?60nm,钛酸钡纯度在99.9%以上。9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(f)中窑炉的升温速率为2 ?8°C /min,优选 3 ?5°C /min。10.一种权利要求1-9任一权利要求所述方法制备的高四方率的四方相钛酸钡,其特征在于,所述四方相钛酸钡粉体比表面为4.5?8m2/g,平均粒径在160?220nm,钛酸钡纯度在99.9%以上,高四方率c/a彡1.01。
【专利摘要】本发明采用溶剂热法,先在相对较低温度下,利用加压装置使得反应釜内压力高,从而在反应较短时间得到粒径小(比表面在25~50m2/g,平均粒径在30~60nm范围内),烧结活性高的立方相(伪四方相)钛酸钡,再通过较低温度的煅烧最终合成四方相钛酸钡。合成的四方相钛酸钡颗粒粒径小,比表面为4.5~8m2/g,平均粒径在160~220nm,四方率高(c/a≥1.01),纯度高,可以直接应用于小尺寸的电容器等电子元器件。本发明的目的是提供一种颗粒分散均匀、粒径小,高纯度,高四方率(c/a≥1.01)的钛酸钡制备方法,该方法能够解决现有工业生产工艺上的不足,减少能耗、简化工艺、提升生产效率,所制备的四方相钛酸钡纯度高,粒径小、四方率高,分散性高,粒径分布窄。
【IPC分类】C01G23/00
【公开号】CN105271378
【申请号】CN201510631807
【发明人】廖培龙, 曹江, 廖柳辉, 杨雪梅, 陈良
【申请人】深圳市星源材质科技股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月29日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1