專利名稱：一種液相合成鈦酸鋇納米粉料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子陶瓷前驅(qū)粉料的合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鈦酸鋇納米粉料的液相合成方法。本發(fā)明為國(guó)家杰出青年基金(No.50325209)支持項(xiàng)目。
背景技術(shù)：
鈦酸鋇具有高介電常數(shù)及鐵電、壓電和正溫度系數(shù)效應(yīng)等優(yōu)異的電學(xué)性能，廣泛用于電子陶瓷工業(yè)中。今年來(lái)隨著多層陶瓷電容器(MLCC)的反展，對(duì)鈦酸鋇粉料的性能要求提高，需求量增大。
實(shí)踐證明，先進(jìn)陶瓷材料的優(yōu)良性能要通過其特殊的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)驗(yàn)，而這又需要陶瓷加工過程各連續(xù)工藝步驟的細(xì)心控制。其中，粉料的制備作為先進(jìn)電子陶瓷材料的第一步，是原料的準(zhǔn)備階段，它的性能直接影響陶瓷材料的組成與結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到材料的性能，傳統(tǒng)的鈦酸鋇制備是高溫固相法，用此方法獲得的粉體粒徑大，尺寸分布不均，團(tuán)聚嚴(yán)重，限制了它的應(yīng)用范圍，如無(wú)法用于可靠的介電層厚度小于5μm的MLCCs的制造。
目前，在鈦酸鋇粉料的制備技術(shù)中，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要有高溫固相煅燒法、共沉淀加煅燒法和水熱法。
高溫固相煅燒法是一種傳統(tǒng)的方法，也是目前國(guó)內(nèi)大多電子陶瓷廠正在使用的方法。該方法是將等摩爾的BaCO3和TiO2混合，在1200～1300℃煅燒合成BaTiO3。該法的問題是由于合成溫度高而使制得的BaTiOa粉料粒徑大、團(tuán)聚嚴(yán)重和因混合不均而導(dǎo)致產(chǎn)物化學(xué)組成不均勻，經(jīng)過球磨后可以獲得粒徑為0.5～1.5μm的粉體。隨著電子技術(shù)微型化和集成化發(fā)展的要求，這種粉體無(wú)法用于制造性能可靠的單層介質(zhì)層厚度小于5μm的MLCCs另一個(gè)問題是在高溫固相反應(yīng)的初始階段BaTiO4較易形成，從而引起燒結(jié)體電性能的惡化。
針對(duì)固相法存在合成溫度高，導(dǎo)致產(chǎn)物粒徑大，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，以及化學(xué)組成不均勻的問題，開發(fā)了共沉淀加煅燒的合成方法。該法的目的是通過共沉淀法改善BaTiO3前驅(qū)體的均勻性，以便在較低的溫度下，通過煅燒前驅(qū)物合成BaTiO3粉體。傳統(tǒng)的過程是將過量的(NH)2CO3和NH3·H2O加到BaCl2、TiCl4的混合水溶液中，沉淀出高分散的BaCO3和Ti(OH)2粒子，將其沉淀洗滌、干燥，在1300℃煅燒合成。該方法具備原料來(lái)源廣泛，操作過程較簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，克服了上述傳統(tǒng)過程出現(xiàn)的煅燒溫度仍然偏高和產(chǎn)物理化性能不穩(wěn)定的問題，但該技術(shù)在大規(guī)模生產(chǎn)中存在的問題是操作條件的微小變化對(duì)產(chǎn)物的理化性能有較大的影響，而且要求較高的煅燒溫度。
為了進(jìn)一步改善產(chǎn)物的理化性能，開發(fā)了以草酸或草酸鹽為共沉淀劑的所謂草酸鹽共沉淀法。該法是將BaCl2、TiCl4的混合水溶液以一定的速度加入到H2C2O4溶液中，攪拌反應(yīng)，同時(shí)滴加NH4OH調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的PH值。反應(yīng)后得到BaTiO3的前驅(qū)體BaTi(C2O4)2·4H2O沉淀，產(chǎn)物經(jīng)陳化、洗滌、過濾后，干燥煅燒得BaTiO3粉體。該法制得的BaTiO3粉體具有較好的分散性，粒徑也較小，前驅(qū)體煅燒溫度較低。但實(shí)踐證明，用該法制備BaTiO3粉體時(shí)，操作條件的微小變化往往造成產(chǎn)物Ba/Ti比較大的波動(dòng)。另一方面，在制備前驅(qū)體的過程中，為了維持體系的PH值穩(wěn)定，需要不斷地滴加NH4OH加以調(diào)節(jié)，這在生產(chǎn)規(guī)模的反應(yīng)器中難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴豢赡茉谕粫r(shí)間使大型反應(yīng)設(shè)備中各處的PH值相同，這種微觀上的差異就會(huì)造成各處所得產(chǎn)物Ba/Ti比較大的波動(dòng)。
醇鹽水解法一般是以Ba和Ti的醇鹽為原料，將兩種醇鹽按化學(xué)計(jì)量溶解在醇中，或用鋇鈦的雙金屬醇鹽溶解在醇中，然后再在一定條件下水解，最后將水解產(chǎn)物經(jīng)過熱處理得BaTiO3粉體。用該方法值得的粉體具有純度高、分散性好、粒度小的優(yōu)點(diǎn)。但在大規(guī)模中難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇见}成本很高。
水熱法合成BaTiO3晶體粉末受到了人們的高度重視，且已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該法的最大優(yōu)點(diǎn)是，能夠在較低的溫度下，直接從溶液中獲得晶粒發(fā)育完整的粉末，粉體的純度高、化學(xué)成分均勻、粒徑小、粒子尺寸分布好。其過程一般是將Ba(OH)2溶液與一定形式的鈦源，如TiO(OH)2、TiO2等混合后，轉(zhuǎn)入到高壓釜中，在一定的溫度和壓力下，水熱合成晶化的BaTiO3粉體。用Ba(OH)2水溶液與水合TiO2懸浮的混合物進(jìn)行水熱處理，根據(jù)水熱條件的不同，可得到平均粒徑為40～110nm的產(chǎn)物；據(jù)Wada等人報(bào)道，水熱法合成BaTiO3的最小粒徑為20nm左右，因?yàn)楫?dāng)用Ti(OH)4作為鈦源時(shí)，Ti(OH)4凝膠是由粒徑為10～50nm的Ti(OH)4分子團(tuán)組成的。然而當(dāng)把鈦源換成一些較穩(wěn)定的絡(luò)合物時(shí)，如[Ti(H2O2)(NTA)]，可以打破這一極限，制得粒徑小于20nm的BaTiO3粉體。
盡管水熱法有上述優(yōu)點(diǎn)，但還存在一些問題，如需要特殊高壓設(shè)備，氯鹽引起腐蝕問題，以及團(tuán)聚體的形成等。
綜合起來(lái)，以上所論述的濕化學(xué)方法有其優(yōu)越的方面，也有其缺陷。一方面，他們都可以獲得納米級(jí)的鈦酸鋇粉體，但是很容易形成團(tuán)聚效應(yīng)，這主要是由于這些粉體都是在水溶液中制備的。一般認(rèn)為水的表面張力較高，在干燥過程中，在毛細(xì)管作用的影響下容易在粒子間形成較強(qiáng)的結(jié)合力，而這種結(jié)合力在隨后的煅燒過程中又可能得到進(jìn)一步的加強(qiáng)而形成硬團(tuán)聚體。為了避免粉體中硬團(tuán)聚體的形成，較為常用的方法是用乙醇清洗，但效果并不理想。
因此可以設(shè)想，在納米顆粒形成的濕凝膠中加入沸點(diǎn)高于水的合適的有機(jī)物，混合后進(jìn)行共沸蒸餾，可以有效地除去多余的水分子，消除了氫鍵作用的可能，并且取代羥基的有機(jī)長(zhǎng)鏈分子能產(chǎn)生很強(qiáng)的空間位阻效應(yīng)，使化學(xué)鍵合的可能性降低，因而可以防止團(tuán)聚體的形成。采用此方法已經(jīng)成功地制備了Al2O3、ZrO2等納米粉體。
另一方面，目前大多數(shù)制備鈦酸鋇納米粉體的濕化學(xué)方法并不能很好的控制粉體的形貌和粒度。如果利用微乳反應(yīng)器則可能達(dá)到有效地控制粉體形貌和粒度的目的。
最終團(tuán)聚消除或減小，粒度進(jìn)一步減小以及形貌的規(guī)則可以增大燒結(jié)活性，降低燒結(jié)溫度，提高純度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鈦酸鋇納米粉料的液相合成方法，解決了液相法制備鈦酸鋇納米粉體的團(tuán)聚，粒度和形貌難以控制，以及共沉淀法的后燒結(jié)溫度過高和燒結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)等問題。
本發(fā)明采用微乳液共沸蒸餾的方法，在合適的乳化劑作用的W/O(油包水)的微反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，制得了團(tuán)聚少、粒度小、形貌規(guī)則可控以及后燒結(jié)溫度較低且燒結(jié)時(shí)間較短的納米鈦酸鋇粉體。該方法不需特殊的工藝設(shè)備，而且共沸有機(jī)溶劑可以回收再用，成本也較低。
本發(fā)明采用采用微乳液—共沸蒸餾法合成高純納米鈦酸鋇及其摻雜粉料。本方法所采用的初始原料為正辛烷、壬烷、二甲苯、正己醇等沸點(diǎn)高于水的有機(jī)溶劑，吐溫80(tween 80)、吐溫60(tween 60)、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、曲通X-100(Triton X-100)等表明活性劑，以及鈦酸四丁酯Ti(OC4H9)4、醋酸鋇Ba(CH3COO)2、醋酸鎂Mg(CH3COO)2、醋酸錳Mn(CH3COO)2、醋酸鈣Ca(CH3COO)2等所需元素可溶性鹽，以及草酸或草酸銨作沉淀劑。
制備具體步驟如下a、按照化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)備配制所需反應(yīng)原料。其中鋇元素和鈦元素的摩爾比為1～1.5；草酸或草酸銨和鋇元素的摩爾比為1～3。如果制備摻雜鈦酸鋇，則還應(yīng)根據(jù)摻雜元素計(jì)量比準(zhǔn)備摻雜元素的可溶性鹽醋酸鎂、醋酸錳、醋酸鈣等。最后將醋酸鋇、醋酸鎂、醋酸錳等可溶性鹽配成水溶液，醋酸鋇溶液的濃度為1～5M。
b、有機(jī)溶劑的配制。正辛烷、壬烷或二甲苯等主體有機(jī)溶劑的用量為醋酸鋇水溶液體積的5～15倍。吐溫80(tween 80)、吐溫60(tween 60)、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和曲通X-100(Triton X-100)等表明活性劑的用量為主體溶劑體積的5％～30％，正丁醇或正己醇等助劑和表明活性劑體積比為0.5～1.5。最后將主體溶劑和表明活性劑、助劑充分混合均勻，并把混合溶劑分成兩份。
c、微乳液的配制。在步驟b中準(zhǔn)備好的一份有機(jī)溶劑中不斷滴加醋酸鋇水溶液或醋酸鋇和醋酸鎂、醋酸錳等混合水溶液，并不斷攪拌。最后靜置形成透明或半透明的微乳液。
d、將步驟b中另一份有機(jī)溶劑倒入準(zhǔn)備好的鈦酸丁脂中，混合均勻。
e、將步驟c中的微乳液倒入步驟d中的鈦酸丁脂溶液中，并不斷攪拌均勻，最后和草酸或草酸銨一起倒入蒸餾器中。
f、蒸餾。蒸餾器放在恒溫設(shè)備中加熱蒸餾，第一次恒溫設(shè)備的溫度為100～110℃。共沸物的第一沸點(diǎn)為85～105℃，當(dāng)蒸餾器中共沸物的溫度恒定在第一沸點(diǎn)后再又繼續(xù)升高，則把恒溫設(shè)備的溫度升高到所用主體有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)附近(不低于有機(jī)溶劑沸點(diǎn)20℃，不高于有機(jī)溶劑沸點(diǎn)10℃)，最后當(dāng)蒸餾器中的溫度又不再明顯變化——到達(dá)共沸物的第二沸點(diǎn)，停止蒸餾。
g、過濾、烘干。將蒸餾器中反應(yīng)所得懸濁料進(jìn)行過濾，并用無(wú)水乙醇洗1～3次。所得濾餅在25～120℃下干燥10～24小時(shí)。濾液回收再用。
h、煅燒。先在250～400℃下煅燒15～30分鐘，再升溫至600～700℃煅燒5～15分鐘，即可得所需鈦酸鋇或其摻雜粉料。
在草酸為沉淀劑的情況下，可以將上述工藝步驟作一些改進(jìn)在步驟d中，直接將草酸加入鈦酸丁脂中，并在乙醇或正丁醇中溶解至澄清，這是草酸酰化的結(jié)果。這樣的改進(jìn)對(duì)于反應(yīng)的均勻性有很大幫助。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明可以有效的減小所得納米粉體的團(tuán)聚。
2、本發(fā)明通過微乳反應(yīng)器可以有效的控制納米粉體的形貌和粒度。
3、本發(fā)明通過改變加料方法和加料順序，保證了Ba/Ti原子比的穩(wěn)定，而且克服了傳統(tǒng)草酸共沉淀中需要不斷用NH4OH調(diào)節(jié)反應(yīng)液體的pH的工藝復(fù)雜性，使大規(guī)模生產(chǎn)更為方便。
4、因?yàn)榇税l(fā)明中的化學(xué)反應(yīng)是在微乳反應(yīng)器中發(fā)生的，所以大大的改善了共沉淀中各個(gè)部分的組分不均一性，為制備其他多元素?fù)诫s的鈦酸鋇基納米粉體提供了一條可靠的途徑。
5、本發(fā)明不需要特殊的工藝設(shè)備，降低了后燒結(jié)溫度，最終降低了制造成本和工藝復(fù)雜度。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-2共沸蒸餾所得鈦酸鋇納米粉前驅(qū)體樣品的熱分解曲線。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例4共沸蒸餾所得鈦酸鋇納米粉前驅(qū)體樣品的熱分解曲線。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1-2所得鈦酸鋇納米粉體樣品的X射線衍射圖譜。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例4所得鈦酸鋇納米粉樣品的X射線衍射圖譜。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例5-3所得鈦酸鋇納米粉樣品的X射線衍射圖譜。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例1-2所得鈦酸鋇納米粉體透射電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1以正辛烷為溶劑，司班80為表明活性劑，正己醇為助劑和醋酸鋇溶液形成微乳液，然后共沸蒸餾合成納米鈦酸鋇前驅(qū)體，并在低溫600℃煅燒成納米鈦酸鋇粉料。原料正辛烷200ml和司班80、正丁醇充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，其中司?0的用量分別為20ml、40ml、60ml，當(dāng)司班80用量為40ml時(shí)正丁醇的用量分別為20ml、40ml、60ml，記為1-1、1-2、1-3；司班80為20ml時(shí)正丁醇用量為20ml，記為1-4；司班80為60ml時(shí)正丁醇用量為60ml，記為1-5。將正辛烷、司班80及正丁醇的混合液按照體積比3∶1分成兩份備用。然后在大體積備用混合有機(jī)溶劑中滴加1mol/l的醋酸鋇水溶液20ml形成微乳液。量取6.8ml的鈦酸丁酯倒入小體積的備用混合有機(jī)溶劑中攪拌均勻。將醋酸鋇微乳液倒入鈦酸丁脂溶液中，充分?jǐn)嚢?，并將此混合液倒入三頸瓶中。稱取6.5g草酸直接倒入三頸瓶中。然后將此三頸瓶在110℃左右的油浴中蒸餾，并不斷攪拌。當(dāng)蒸汽溫度達(dá)到第一沸點(diǎn)90℃左右后又繼續(xù)上升，則將油浴溫度升至正辛烷的沸點(diǎn)125℃左右。當(dāng)蒸汽溫度達(dá)到第二沸點(diǎn)115℃左右時(shí)停止蒸餾。將蒸餾后

的乳白色懸濁液過濾，所得濾餅在100℃下烘干12h，然后在400℃煅燒30min迅速升溫至600℃煅燒10min后迅速升溫至700℃則得到納米鈦酸鋇粉。本實(shí)驗(yàn)不所獲鈦酸鋇粉料的比表面積及計(jì)算平均粒徑如表1所示。
表1 不同表明活性劑和助劑用量配比下所得粉料比表面積S和計(jì)算平均粒徑d的對(duì)比

圖1為實(shí)施例1-2共沸蒸餾所得鈦酸鋇納米粉前驅(qū)體樣品的熱分解曲線。
表中計(jì)算平均粒徑d按照d＝6/Sρ而得，ρ＝6.017為所得四方鈦酸鋇晶粒的相對(duì)密度。
圖3為實(shí)施例1-2所得鈦酸鋇納米粉體樣品的X射線衍射圖譜。
圖6為實(shí)施例1-2所得鈦酸鋇納米粉體透射電鏡照片。
實(shí)施例2分別用二甲苯200ml、壬烷200ml、正己醇200ml為溶劑，按照實(shí)施例1-5的表面活性劑和助劑的配比同醋酸鋇溶液形成微乳液，當(dāng)用正己醇作溶劑時(shí)不加助劑。除溶劑以外其他試劑的用量和操作步驟同實(shí)施例1，但蒸餾時(shí)第二沸點(diǎn)時(shí)油浴溫度為各溶劑的沸點(diǎn)，分別為139℃、150℃、158℃，記為2-1、2-2、2-3。最后所得鈦酸鋇粉體粒度分析結(jié)果如表2。
表2不同種類溶劑形成微乳液所得粉料比表面積S和計(jì)算平均粒徑d的對(duì)比實(shí)施例3按照實(shí)施例1-2所提供的試劑用量，用正辛烷為溶劑，正己醇為助劑，分別用吐溫60、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、Triton X-100等表明活性劑和醋酸鋇水溶液形成微乳液，記為3-1、3-2、3-3、3-4。最后所得鈦酸鋇粉體粒度分析結(jié)果如表3。
表3不同種類表明活性劑所得粉料比表面積S和計(jì)算平均粒徑d的對(duì)比


實(shí)施例4正辛烷200ml和60ml司班80、60ml正己醇混合均勻，按照體積比3∶1分成兩份。然后在大體積備用混合有機(jī)溶劑中滴加1mol/l的醋酸鋇水溶液20ml形成微乳液。稱取3.25g草酸倒入20ml正丁醇中，再量取6.8ml鈦酸丁脂和草酸一起作用形成正丁醇的溶液，可以看見先渾濁后澄清，這是草酸酰化的結(jié)果。然后用小體積的正辛烷混合液稀釋此鈦酸丁脂和草酸的混合醇溶液。最后醋酸鋇微乳液迅速倒入草酸?；拟佀岫≈旌弦褐小：竺娴牟襟E同實(shí)施例1。本實(shí)驗(yàn)所獲鈦酸鋇粉料的比表面積為26.877m2/g，計(jì)算平均粒徑為37.1nm。
圖2為實(shí)施例4共沸蒸餾所得鈦酸鋇納米粉前驅(qū)體樣品的熱分解曲線。
圖4為實(shí)施例4所得鈦酸鋇納米粉樣品的X射線衍射圖譜。
實(shí)施例5按照實(shí)施例1所提供的方法，稱取醋酸鋇5.109g(0.02mol)、醋酸鎂0.215g(0.001mol)和醋酸錳共同溶解于20ml去離水中，其中醋酸錳的用量分別為0.123g(0.0005mol)、0.185g(0.00075mol)、0.246g(0.001mol)，分別記為5-1、5-2、5-3。分別將三種不同元素配比的水溶液加入200ml正辛烷、40ml正己醇、40ml十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)混合液中形成微乳液，其他步驟完全同實(shí)施例1。最終實(shí)施例5-2所獲摻雜鎂錳鈦酸鋇粉料的比表面積為24.885m2/g，計(jì)算平均粒徑為40.1nm。三種粉料元素摩爾百分比分析如表4。
表4加入不同元素比所得粉料的元素分析結(jié)果

圖5為實(shí)施例5-3所得鈦酸鋇納米粉樣品的X射線衍射圖譜。
從上述實(shí)施例說(shuō)明，通過共沸蒸餾微乳液合成鈦酸鋇納米粉體，降低了煅燒溫度、減少了煅燒時(shí)間，最終獲得了粒度大約30nm的規(guī)則球形或準(zhǔn)球形的納米鈦酸鋇粉體，而且從所得比表面積數(shù)據(jù)來(lái)看，大大改善了粉體的團(tuán)聚，因?yàn)椴菟猁}共沉淀或低溫水相合成法所得粉體的比表面積為7m2/g左右，而本方法所得表面積卻高達(dá)24m2/g。從實(shí)施例4可以看出，本方法加料方法的不同，影響了粉體的煅燒性能，也影響了最終粉體的粒度。從實(shí)施例5可以看出，采用本發(fā)明進(jìn)行可以制得純凈單相摻雜鈦酸鋇粉料，而且摻雜元素能夠比較好地進(jìn)入鈦酸鋇主體相，最后煅燒所得粉料的元素配比和反應(yīng)前加入的元素配比偏差較小。本發(fā)明所獲得的鈦酸鋇納米粉料可以滿足先進(jìn)電子陶瓷材料的要求，會(huì)有很大的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種液相合成鈦酸鋇納米粉料的方法，采用微乳液共沸蒸餾的方法，在合適的乳化劑作用的微乳液中W/O的微反應(yīng)器中進(jìn)行；具體工藝步驟為a按照化學(xué)計(jì)量鋇元素和鈦元素的摩爾比為1～1.5；草酸或草酸銨和鋇元素的摩爾比為1～3配制所需反應(yīng)原料；b、有機(jī)溶劑的配制將主體有機(jī)溶劑和表明活性劑、助劑充分混合均勻，主體有機(jī)溶劑為正辛烷、壬烷或二甲苯，其用量為醋酸鋇水溶液體積的5～15倍；表明活性劑為吐溫80、吐溫60、十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨和曲通X-100，其用量為主體有機(jī)溶劑體積的5％～30％，助劑為正丁醇或正己醇，助劑和表明活性劑體積比為0.5～1.5；把混合溶劑分成兩份；c、微乳液的配制在步驟b中準(zhǔn)備好的一份有機(jī)溶劑中不斷滴加醋酸鋇水溶液或醋酸鋇和醋酸鎂、醋酸錳混合水溶液，并不斷攪拌，最后靜置形成透明或半透明的微乳液；d、將步驟b中另一份有機(jī)溶劑倒入準(zhǔn)備好的鈦酸丁脂中，混合均勻；e、將步驟c中的微乳液倒入步驟d中的鈦酸丁脂溶液中，并不斷攪拌均勻，最后和草酸或草酸銨一起倒入蒸餾器中；f、蒸餾蒸餾器放在恒溫設(shè)備中加熱蒸餾，第一次恒溫設(shè)備的溫度為100～110℃。共沸物的第一沸點(diǎn)為85～105℃，當(dāng)蒸餾器中共沸物的溫度恒定在第一沸點(diǎn)后再又繼續(xù)升高，則把恒溫設(shè)備的溫度升高到不低于所用主體有機(jī)溶劑沸點(diǎn)20℃，不高于所用有機(jī)溶劑沸點(diǎn)10℃，最后當(dāng)蒸餾器中的溫度又不再明顯變化——到達(dá)共沸物的第二沸點(diǎn)，停止蒸餾；g、過濾、烘干將蒸餾器中反應(yīng)所得懸濁料進(jìn)行過濾，并用無(wú)水乙醇洗1～3次，所得濾餅在25～120℃下干燥10～24小時(shí)，濾液回收再用；h、煅燒先在250～400℃下煅燒15～30分鐘，再升溫至600～700℃煅燒5～15分鐘，獲得所需鈦酸鋇或其摻雜粉料。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于如果制備摻雜鈦酸鋇，則還應(yīng)根據(jù)摻雜元素計(jì)量比準(zhǔn)備摻雜元素的可溶性鹽醋酸鎂、醋酸錳、醋酸鈣；最后將醋酸鋇、醋酸鎂、醋酸錳可溶性鹽配成水溶液，醋酸鋇溶液的濃度為1～5M。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在草酸為沉淀劑的情況下，在上述步驟d中，直接將草酸加入鈦酸丁脂中，并在乙醇或正丁醇中溶解至澄清，這是草酸?；慕Y(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液相合成鈦酸鋇納米粉料的方法，屬于電子陶瓷前驅(qū)粉料的合成技術(shù)領(lǐng)域。采用微乳液共沸蒸餾的方法，在合適的乳化劑作用的微乳液的W/O微反應(yīng)器中進(jìn)行；具體工藝步驟為按照化學(xué)計(jì)量鋇元素和鈦元素的摩爾比為1～1.5；草酸或草酸銨和鋇元素的摩爾比為1～3配制所需反應(yīng)原料；將主體有機(jī)溶劑和表明活性劑、助劑充分混合均勻，配制有機(jī)溶劑；配制微乳液，蒸餾，過濾、烘干，煅燒，獲得所需鈦酸鋇或其摻雜粉料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制得的納米鈦酸鋇粉體團(tuán)聚少、粒度小、形貌規(guī)則可控。
文檔編號(hào)C04B35/468GK1765752SQ200510086329
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者張躍, 李凌峰, 紀(jì)箴 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)