技术领域
本发明涉及新型无机功能材料制备技术领域,尤其涉及一种钛酸钙晶须的制备方法(专利号201210318802.8)。
背景技术
晶须是一种以单晶形式生长的纤维状晶体材料,通常不含常规粉体材料中存在的缺陷(晶界、位错、空穴、孪晶等),材料直径在微米级,其原子排列高度有序,机械强度近似等于邻近原子间力,因而强度接近于完整晶体的理论值。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率,而且还可能在电、光、磁、介电、导热、超导等方面表现出较优的性能,可以用作陶瓷基、金属基、聚合物基复合材料的增强体,起到补强增韧的作用。制造高强度的功能型复合材料,有望应用于航空航天、机械设备、陶瓷、塑料、建材等行业。根据目前所掌握的文献资料,具有钙钛矿型结构的钛酸钙是一种重要的铁电陶瓷基体材料。由于较低的负温度系数效应和较强的耐腐蚀性,可以利用钛酸钙晶须掺杂的复合材料作为热敏传感器,应用到抗腐蚀传感设备中,延长设备的使用寿命。
目前,国内外现有的相关研究,主要集中于钛酸钙粉体及颗粒材料的制备和应用方面,尚未见有关钛酸钙晶须制备相关的文献报道。
本发明涉及一种钛酸钙晶须的制备方法,该方法包括以下步骤:⑴将含钙原料、含钛原料、矿化剂分别研磨至粒度为60目,混合均匀得到反应原料;⑵将所述反应原料盛入刚玉坩埚中,置于马弗炉,设定多段升温、恒温程序,以5~10℃/min的升温速率升温至800~830℃,恒温煅烧1~2.5h,再经过30min或60min,降温至760~785℃,恒温1.5~4h,自然冷却,得到烧结产物;⑶在所述烧结产物中加入去离子水,于80℃恒温水浴浸泡2~3h,再经去离子水反复洗涤后抽滤,得到灰白色的固体粉饼;⑷将所述固体粉饼鼓风烘干至恒重,即得到灰白色钛酸钙晶须产品。本发明工艺简单、成本低,产率在70~75%左右,所得钛酸钙晶须产品微观形貌较好、纯度高、产品易于与坩埚分离,工业污染较小,矿化剂易于除去,具有应用价值。