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专利号: 2018106598712
申请人: 东北大学秦皇岛分校
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:直接使用金属Ti粉作为原料,将金属Ti粉和具有氧化性金属盐的固相粉末充分混合,在一定的条件下反应合成钛酸盐粉体,具体工艺步骤为:

步骤1)将金属Ti粉和具有氧化性金属盐的固相粉末充分混合;

步骤2)将混合后的粉末压块;

步骤3)在一定的气氛下,将步骤2)所压制的粉末块在一定的温度下热处理一定的时间;

步骤4)将热处理后的粉末块体粉碎、过筛即获得钛酸盐粉体。

2.根据权利要求1所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述步骤1)金属Ti粉和具有氧化性金属盐的固相粉末按重量比1:(4-7)的比例混合。

3.根据权利要求1所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述的具有氧化性金属盐包括:硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、硫酸盐、高锰酸盐和铋酸盐中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述具有氧化性金属盐中金属离子包括:Li+、Na+、K+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Fe2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Sn2+、Al3+、Fe3+、Y3+、La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+、Bi3+、Sb3+、Ce4+和Zr4+中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述具有氧化性金属盐中金属离子优先选择Ba2+。

6.根据权利要求1所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述步骤2)将混合后的粉末压块的压力为;1T-2 T /cm2。

7.根据权利要求1所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述步骤3)中反应气氛为空气、O2、N2、H2、Ar、CO、CO2、氨气等它们中的一种或几种;反应温度为100~700℃,和反应时间为1~40小时。

8.一种权利要求4所述新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:具体的BaTiO3粉体的低温固相合成包括如下步骤:(1)将Ba(NO3)2与Ti粉按重量比(5-6): 1的比例在玛瑙研钵中研磨1h,混合均匀;

(2)将步骤(1)混合后的粉末在压力为;1T-1.5T /cm2下压块;

(3)将压制好的粉末压块置于氧化铝坩埚中,坩埚口敞开或盖上,置于马福炉中加热至

500~600℃,保温时间为10~15h;随后随炉冷却,得到BaTiO3粉末块;

(4)将步骤(3)的粉末块粉碎、过筛即获得10nm~500nm的BaTiO3粉体。

9.根据权利要求8所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述步骤(4)得到的BaTiO3粉体通过气氛的控制,能够方便地控制BaTiO3粉体的功能特性,即在开放氧化气氛中合成具有铁电性的粉体;在还原气氛中,获得半导体性的粉体。

10.根据权利要求8所述一种新型低温固相合成钛酸盐粉体的方法;其特征在于:所述置于马福炉中加热BaTiO3粉体时,氧化铝坩埚口敞开,得白色BaTiO3粉体;氧化铝坩埚口盖上,得蓝灰色BaTiO3粉体。