[发明专利]一种离子筛型导电陶瓷母粒制备方法

说明书

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：

A1、分别按重量百分比将氧化钇粉末5%~8%、碳酸钡粉末13%~18%、氧化铜粉末12%~18%缓慢加入1mol/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℃~360℃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℃~160℃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：

B1、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℃至800℃，煅烧时间2h~4h，然后，按如下程序保温降温：保温温度600℃至800℃、保温时间1h~2h，保温温度400℃至600℃、保温时间1h~2h，保温温度200℃至400℃、保温时间1h~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℃或800℃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（Y₂O₃）、碳酸钡（BaCO₃）、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。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明。

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