专利名称：一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法
技术领域：
本发明涉及一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，包括将氧化钇、碳酸钡、氧化铜与盐酸制作成混合溶液，将钠基蒙脱土分散到离子水中溶胀，将氧化钇、碳酸钡、氧化铜盐酸混合溶液缓慢加入溶胀蒙脱土溶液中，经保压、离心分离、干燥、成球、煅烧等步骤，得到离子筛型导电陶瓷母粒。
背景技术：
导电陶瓷材料是指陶瓷材料中具备离子导电、电子、空穴导电的一种新型功能材料。导电陶瓷集金属电学性能和陶瓷结构特性于一身，具有类似金属导电性等电学性能，同时又具有陶瓷的结构特征，如化学性质稳定、耐高温、寿命长、抗辐射、耐腐蚀、抗氧化等，可广泛应用于电极、气敏元件、铁电材料、超导材料等领域。目前，导电陶瓷的制备方法主要有烧结法、湿化学法、气相扩渗法、微波烧结法等。 非整比化合物是一种缺陷化合物，是无机固体化学的一个分支，在新型材料科学的发展中起着重要作用。非整比化合物形成的原因有很多，如缺阴离子的金属过量、金属短缺缺陷、正负离子空位数不相等缺陷。非整比化合物有利于导电性的增加，可广泛应用于半导体、磁性材料、光功能材料、复合功能性材料等领域。利用非整比化合物制作导电陶瓷材料，将大大提高导电陶瓷的电学性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，可以制备出非整比的导电陶瓷材料，提高导电陶瓷材料的电学性能。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，其特征在于，先用钠基蒙脱土、氧化钇粉末、碳酸钡粉末、氧化铜粉末、盐酸及去离子水制备离子筛型导电粉末，再将该离子筛型导电粉末制得一种离子筛型导电陶瓷母粒；所述制备离子筛型导电粉末步骤如下Al、分别按重量百分比将氧化钇粉末5% 8%、碳酸钡粉末139^18%、氧化铜粉末12%"18%缓慢加入lmol/L 3mol/L盐酸中，不断搅拌，制得氧化钇、碳酸钡、氧化铜的盐酸混合溶液，盐酸的重量百分比为209^30% ；A2、将80目 100目钠基蒙脱土均匀分散到去离子水中，充分搅拌、静置12tT24h使之溶胀，重量百分比为钠基蒙脱土 10% 20%、离子水30% 40% ；A3、将上述盐酸混合溶液缓慢加入上述溶胀蒙脱土溶液中，不断搅拌均匀后静置12h"24h ；A4、将静置后的溶液放入容器中，在180°C 360°C条件下保持3h 6h ；A5、将上述固液混合物冷却后离心分离，用去离子水洗涤固相至没有氯离子；A6、将上述固体在80°C 160°C下干燥，过100目 120目筛得离子筛型导电粉末；所述制备离子筛型导电陶瓷母粒步骤如下
BI、将上述离子筛型导电粉末加入成球机内，在不断喷入水雾的条件下旋转成球，小球粒径大于等于4毫米、小于等于9毫米；B2、将上述小球放入马弗炉中煅烧，煅烧温度600°C至800°C，煅烧时间2h 4h，然后，按如下程序保温降温保温温度600°C至800°C、保温时间ltT2h，保温温度400°C至600°C、保温时间lh 2h，保温温度200°C至400°C、保温时间lh 2h ；B3、将煅烧后的小球取出，自然冷却，得到离子筛型导电陶瓷母粒。在本发明的离子筛型导电陶瓷母粒制备方法中，在步骤A3中，“将所述盐酸混合溶液缓慢加入上所述溶胀蒙脱土溶液中”采用分液漏斗将所述盐酸混合溶液缓慢滴加方式实现。在本发明的离子筛型导电陶瓷母粒制备方法中，在步骤B2中，在600°C或800°C煅烧2h 4h。 实施本发明的离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，与现有技术比较，其有益效果是采用蒙脱土为基体，利用离子交换将氧化钇(Y203)、碳酸钡(BaC03)、氧化铜(CuO)的盐酸溶液与溶胀后的蒙脱土复合反应，再经过洗涤、干燥、成型、焙烧等处理，制得一种非整比化合物的离子筛型导电陶瓷母粒，具有抗氧化、抗腐蚀、抗辐射、耐高温、化学稳定性高等优点，其表面存在大量空穴电子，是作为电功能材料的理想材料，特别适用于三维电极反应器及其他相关领域。
具体实施例方式下面将结合实施例对本发明作进ー步说明。本发明的离子筛型导电陶瓷母粒制备方法先用钠基蒙脱土、氧化钇粉末、碳酸钡粉末、氧化铜粉末、盐酸及去离子水制备离子筛型导电粉末，再将该离子筛型导电粉末制得一种离子筛型导电陶瓷母粒。实施例一(I)分别将氧化钇(Y203)粉末5%、碳酸钡(BaC03)粉末13%、氧化铜(CuO)粉末12%缓慢加入3mol/L的盐酸20%中，不断搅拌，氧化钇、碳酸钡、氧化铜的盐酸混合溶液(上述百分比为重量百分比，下同)。(2)将80目钠基蒙脱土 10%均匀分散到去离子水40%中，充分搅拌，静置24h使之溶胀。(3)用分液漏斗将上述盐酸混合溶液缓慢滴加入上述溶胀蒙脱土溶液中，不断搅拌，均匀后静置24h。(4)将静置后的溶液放入容器中，在240°C条件下保持5h。(5)将上述固液混合物冷却后离心分离、用去离子水洗涤固相至没有氯离子。(6)将上述固体在100°C下干燥，过120目筛得到离子筛型导电粉末。(7)将上述离子筛型导电粉末加入成球机内，在不断喷入水雾的条件下旋转成球，小球粒径大于等于4毫米、小于等于9毫米。(8)将上述小球放入马弗炉中，600°C煅烧4h后，降温程序如下600°C保温2h、400°C保温 2h、200°C保温 2h。(9)将煅烧后的小球取出，自然冷却，得到离子筛型导电陶瓷母粒。
在步骤(3)中，除采用分液漏斗将盐酸混合溶液缓慢滴加入溶胀蒙脱土溶液中外，还可采用其他常用方法将盐酸混合溶液缓慢加入溶胀蒙脱土溶液中，下同。实施例二(I)分别将氧化钇(Y203)粉末5%、碳酸钡(BaC03)粉末13%、氧化铜(CuO)粉末12%缓慢加入2mol/L的盐酸30%中，不断搅拌，氧化钇、碳酸钡、氧化铜的盐酸混合溶液(上述百分比为重量百分比，下同)。(2)将90目钠基蒙脱土 10%均匀分散到去离子水30%中，充分搅拌，静置18h使之溶胀。 (3)用分液漏斗将上述盐酸混合溶液缓慢滴加入上述溶胀蒙脱土溶液中，不断搅拌，均匀后静置18h。(4)将静置后的溶液放入容器中，在360°C条件下保持6h。(5)将上述固液混合物冷却后离心分离、用去离子水洗涤固相至没有氯离子。(6)将上述固体在80°C下干燥，过100目筛得到离子筛型导电粉末。(7)将上述离子筛型导电粉末加入成球机内，在不断喷入水雾的条件下旋转成球，小球粒径大于等于4毫米、小于等于9毫米。(8)将上述小球放入马弗炉中，700°C煅烧3h后，降温程序如下700°C保温I. 5h、500°C保温 I. 5h、300°C保温 L 5h。(9)将煅烧后的小球取出，自然冷却，得到离子筛型导电陶瓷母粒。实施例三(I)分别将氧化钇(Y203)粉末5%、碳酸钡(BaC03)粉末13%、氧化铜(CuO)粉末12%缓慢加入lmol/L的盐酸20%中，不断搅拌，氧化钇、碳酸钡、氧化铜的盐酸混合溶液(上述百分比为重量百分比，下同)。(2)将100目钠基蒙脱土 20%均匀分散到去离子水30%中，充分搅拌，静置12h使之溶胀。(3)用分液漏斗将上述盐酸混合溶液缓慢滴加入上述溶胀蒙脱土溶液中，不断搅拌，均匀后静置12h。(4)将静置后的溶液放入容器中，在180°C条件下保持3h。(5)将上述固液混合物冷却后离心分离、用去离子水洗涤固相至没有氯离子。(6)将上述固体在160°C下干燥，过110目筛得到离子筛型导电粉末。(7)将上述离子筛型导电粉末加入成球机内，在不断喷入水雾的条件下旋转成球，小球粒径大于等于4毫米、小于等于9毫米。(8)将上述小球放入马弗炉中，800°C煅烧2h后，降温程序如下800°C保温lh、600°C保温 lh、400°C保温 Ih。(9)将煅烧后的小球取出，自然冷却，得到离子筛型导电陶瓷母粒。在其他实施例中，氧化钇粉末、碳酸钡粉末、氧化铜粉末、盐酸、钠基蒙脱土、去离子水的重量百分比还可采用包括但不限于如下比例组合氧化钇粉末8%、碳酸钡粉末14%、氧化铜粉末18%、盐酸20%、钠基蒙脱土 10%、去离子水30%。氧化钇粉末8%、碳酸钡粉末18%、氧化铜粉末14%、盐酸20%、钠基蒙脱土 10%、去离子水30%。
权利要求
1.一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，其特征在于，先用钠基蒙脱土、氧化钇粉末、碳酸钡粉末、氧化铜粉末、盐酸及去离子水制备离子筛型导电粉末，再将该离子筛型导电粉末制得一种离子筛型导电陶瓷母粒； 所述制备离子筛型导电粉末步骤如下 Al、分别按重量百分比将氧化钇粉末59^8%、碳酸钡粉末139^18%、氧化铜粉末129^18%缓慢加入lmol/L 3mol/L盐酸中，不断搅拌，制得氧化钇、碳酸钡、氧化铜的盐酸混合溶液，盐酸的重量百分比为20% 30% ； A2、将80目 100目钠基蒙脱土均匀分散到去离子水中，充分搅拌、静置12h 24h使之溶胀，重量百分比为钠基蒙脱土 10% 20%、离子水30% 40% ； A3、将上述盐酸混合溶液缓慢加入上述溶胀蒙脱土溶液中，不断搅拌均匀后静置12h"24h ； A4、将静置后的溶液放入容器中，在180°C 360°C条件下保持3h 6h ； A5、将上述固液混合物冷却后离心分离，用去离子水洗涤固相至没有氯离子； A6、将上述固体在80°C 160°C下干燥，过100目 120目筛得离子筛型导电粉末； 所述制备离子筛型导电陶瓷母粒步骤如下 BI、将上述离子筛型导电粉末加入成球机内，在不断喷入水雾的条件下旋转成球，小球粒径大于等于4毫米、小于等于9毫米； B2、将上述小球放入马弗炉中煅烧，煅烧温度600°C至800°C，煅烧时间2tT4h，然后，按如下程序保温降温保温温度600°C至800°C、保温时间lhlh，保温温度400°C至600°C、保温时间lh 2h，保温温度200°C至400°C、保温时间lh 2h ； B3、将煅烧后的小球取出，自然冷却，得到离子筛型导电陶瓷母粒。
2.如权利要求I所述的离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，其特征在于，在步骤A3中，“将所述盐酸混合溶液缓慢加入上所述溶胀蒙脱土溶液中”采用分液漏斗将所述盐酸混合溶液缓慢滴加方式实现。
3.如权利要求I或2所述的离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，其特征在于，在步骤B2中，在600°C或800°C煅烧2h 4h。
全文摘要
本发明公开了一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法，采用蒙脱土为基体，利用离子交换将氧化钇、碳酸钡、氧化铜的盐酸溶液与溶胀后的蒙脱土复合反应，再经过洗涤、干燥、成型、焙烧等处理，制得一种非整比化合物的离子筛型导电陶瓷母粒。本发明制得的离子筛型导电陶瓷母粒具有抗氧化、抗腐蚀、抗辐射、耐高温、化学稳定性高等优点，其表面存在大量空穴电子，是作为电功能材料的理想材料，特别适用于三维电极反应器及其他相关领域。
文档编号C04B35/622GK102775140SQ20121028521
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月11日 优先权日2012年8月11日
发明者王林双 申请人:深圳市华水环保科技有限公司