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    高纯度莫来石的制备方法

    发布时间:2021/5/17 9:54:13

    近年来,随着莫来石及其复合新型材料的兴起,引起了国内外研究者对莫来石材料的高度重视,本文主要对莫来石的理化性质、高纯度莫来石的制备方法以及其在耐火材料和电学领域的应用进行评述。

    1、高纯度莫来石的理化性质

    高纯度莫来石的理化性质如表1、表2所示。

    表1莫来石的物理性质

    表2莫来石主要的化学成分%

    2、高纯度莫来石材料的制备方法

    2.1溶胶-***法(Sol-Gel法)

    溶胶-***法(Sol-Gel法)是以金属醇盐或无机物作为材料制备的前驱体,首先将原料混合均匀,然后进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定透明溶胶体系溶液,***溶胶经陈化胶粒间通过缓慢聚合后,形成***的网络结构***,***的网络结构间充满了不流动的溶剂,***终形成***,再将***烘干去除有机物,即可制备出无机功能材料。



    罗发等人以***、正硅酸乙酯(TEOS)、HCl等为原料,采用Sol-Gel法合成了莫来石陶瓷功能材料,他们研究了莫来石陶瓷材料的烧结致密度、微波介电特性、烧结***MgO和测试频率之间的关系。研究的结果表明,制备采用的烧结条件对莫来石陶瓷材料的致密度和介电常数影响很大,所研究的参数中热压温度对莫来石陶瓷材料烧结致密度和复介电常数的影响***。***MgO的添加,使得莫来石陶瓷材料复介电常数的实部和虚部也有所升高,且其复介电常数没有明显频散效应。

    何文等人研究了以TEOS和Al(NO3)3·9H2O为原料,采用溶胶-***法(Sol-Gel)法,经溶剂置换成醇***,利用CO2超临界流体对醇***进行低温萃取干燥技术,制备了干***超细粉,再经过1150℃高温加热处理2h,即可较容易制备出高纯度的莫来石超细粉体。制备的莫来石粉体粒径在5~15nm,它的比表面高达376m2/g,且颗粒分布均匀,呈现短针状或短柱形状。

    张新涛以硝酸铝和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-***(Sol-Gel法)法来制备了莫来石粉体功能材料,通过1300℃高温热处理2h,所制备的粉体莫来石材料,表现出优良的性能,如低介特性,其相对介质损耗和介电常数会随着莫来石含量的增加而增大,介质损耗将随着烧结温度的升高呈现下降趋势。

    2.2水热晶化法

    水热晶化法通常是在密闭的***反应器容器中,如***釜等特殊设备,以水溶液作为水热反应的介质,加热反应发生器,通过创造一个***、高温的反应环境,使得一般条件很难溶或不溶的物质溶解,并且通过重结晶形成高度分散的纳米晶核,该方法称为水热晶化法。王银叶等人使用天然矿物,采用水热晶化法,合成了主晶相为莫来石的复合纳米晶材料。研究者在温度500℃~1005℃,对其复合纳米晶进行了加热处理,发现复合纳米晶具有非常良好的化学热稳定性。用TPR技术测试,结果表明复合材料对载体具有结构效应,且随晶体表面结构的不同,消耗不同的氢气。

    2.3水解沉淀法

    水解沉淀法是指在澄清溶液中首先加入沉淀剂得到沉淀物,然后将沉淀物高温煅烧使其分解,***终获得粉体材料。水解沉淀法分为共沉淀法和单相沉淀法。共沉淀法是将沉淀剂加入溶液中形成沉淀;后者先将沉淀剂溶于溶液中,完全溶解后再通过沉淀剂的分解改变溶液的pH值,***终形成沉淀。研究者张志杰以Al13和活化硅酸为制备原料,采用水解沉淀法首先合成了莫来石前驱体,前驱体在不到900℃温度热处理约1h,形成了莫来石晶相。水解沉淀法合成莫来石时温度较低,降低了制备难度,具有低温合成的优势。


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