[发明专利]添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法，该工艺将掺杂硅片和纳米尖晶石在硝酸银溶液中制备得到硅纳米材料，通过与酸活化、氧化焙烧、研磨筛选、洗涤、离心、干燥等工艺步骤，通过添加过氧化二辛酰、七氧化四钛、钛酸锂、己二酸二辛酯、醋酸丁酯、抗氧化剂等成分制备得到添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料。制备而成的添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料，其电性能好，倍率性能高，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料这一技术领域，特别涉及到添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法。

背景技术

有人曾经预测在21世纪纳米技术将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”，由此纳米材料将成为最有前途的材料。世界各国相继投入巨资进行研究，美国从2000年启动了国家纳米计划，国际纳米结构材料会议自1992年以来每两年召开一次，与纳米技术有关的国际期刊也很多。纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展，已经成功研制出由碳纳米管组成的逻辑电路。本研究致力于开发纳米复合材料，创造性的利用纳米尖晶石和钛酸锂的特殊理化性能，使得制备而成的复合材料在电性能上面有大幅度的提升，同时倍率性能高，具有很大的应用于前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法，该工艺将掺杂硅片和纳米尖晶石在硝酸银溶液中制备得到硅纳米材料，通过与酸活化、氧化焙烧、研磨筛选、洗涤、离心、干燥等工艺步骤，通过添加过氧化二辛酰、七氧化四钛、钛酸锂、己二酸二辛酯、醋酸丁酯、抗氧化剂等成分制备得到添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料。制备而成的添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料，其电性能好，倍率性能高，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

添加有纳米尖晶石钛酸锂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将掺杂硅片10-15份、纳米尖晶石8-12份，放在塑料容器中，加入质量分数8.5％的氢氟酸乙醇溶液，然后加入硝酸银固体1-4份，得到4.5mol/L浓度的硝酸银溶液，在95-100℃下反应3-5小时得到硅纳米材料；

(2)将步骤(1)的硅纳米材料与活化酸混合,在120℃-140℃下，回流3-5小时；