一种铌酸钠柱状粉体及其陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铌酸钠柱状粉体及其陶瓷的制备方法，属于无铅功能陶瓷制备技术领域。包括以下步骤：（1）原料混合；（2）制备铌酸钾前驱物；（3）制备铌酸钠的原料混合物；（4）制备铌酸钠柱状粉体。本发明专利技术制备的铌酸钠颗粒保持了前驱物的各向异性形貌，制得的铌酸钠微晶粉体长约5～25微米，直径约0.5～2微米、长径比大于10，微晶粉体颗粒均匀、分散性好。采用上述铌酸钠柱状粉体制备了铌酸钠陶瓷，所得铌酸钠陶瓷的体积密度为4.38g/cm

Preparation of sodium niobate columnar powder and its ceramics

The invention discloses a preparation method of sodium niobate columnar powder and its ceramics, belonging to the technical field of lead-free functional ceramics preparation. It includes the following steps: (1) mixing raw materials; (2) preparing potassium niobate precursor; (3) preparing raw material mixture of sodium niobate; (4) preparing sodium niobate columnar powder. The prepared sodium niobate particles retain the anisotropic morphology of the precursor, and the prepared sodium niobate microcrystalline powder has a length of about 5-25 microns, a diameter of about 0.5-2 microns, a length-diameter ratio of more than 10, and a uniform and well dispersed microcrystalline powder. Sodium niobate ceramics were prepared by using the above-mentioned sodium niobate powders. The bulk density of the obtained sodium niobate ceramics was 4.38g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种铌酸钠柱状粉体及其陶瓷的制备方法
本专利技术涉及一种铌酸钠柱状粉体及其陶瓷的制备方法，属于无铅功能陶瓷制备

技术介绍
碱金属铌酸盐陶瓷是一种环境友好型压电材料，它不仅具有较高的居里温度，而且还具有介电常数小、压电系数高、频率常数大等特点。铌酸钠（NaNbO3）在室温时为反铁电体,能与多种结构的铁电体形成不同特性的固溶体陶瓷。另外铌酸钠还具有光催化作用，可以光催化二氧化碳、水转化为甲烷，催化水转化为氢。目前，合成铌酸钠粉体的方法主要是固相法。然而，在采用固相法合成铌酸钠粉体过程中，需要反复预烧，并且保温时间较长。利用该粉体制备的铌酸钠铁电陶瓷密度较低，性能得不到开发。此外，传统固相法难以获得形貌各向异性的铌酸钠颗粒，进一步限制了铌酸钠织构陶瓷的发展。熔盐法相对于常规固相法而言，具有工艺简单、合成温度低、保温时间短、合成的粉体化学成分均匀、晶体形貌好、物相纯度高等优点，因而得到了广泛应用。由于铌酸钠为钙钛矿结构，通过一步熔盐法几乎不可能合成形貌各向异性的粉体颗粒。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种铌酸钠柱状粉体及其陶瓷的制备方法。本专利技术引入铌酸钠前驱物通过二步熔盐法成功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铌酸钠柱状粉体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：原料混合：将SrCO3、Nb2O5和KCl粉末放入球磨罐中，加入无水乙醇在球磨机上球磨10h～24h形成湿料，将湿料在50℃～80℃下烘干6h～10h，得到干燥粉料，将干燥粉料置于玛瑙研钵中研磨至粉末状，得到铌酸钾前驱物的原料混合物；步骤二：制备铌酸钾前驱物：将步骤一制得的铌酸钾前驱物的原料混合物置于刚玉坩埚中在1050℃～1250℃煅烧2h～6h，煅烧后在80℃～100℃蒸馏水中反复洗涤并过滤，直至在滤液中检测不出Cl‑，然后在80℃～100℃下烘干，得到铌酸钾前驱物，该铌酸钾前驱物的通式为KSrxNb5O15，其中x=0. ...

【技术特征摘要】
1.一种铌酸钠柱状粉体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：原料混合：将SrCO3、Nb2O5和KCl粉末放入球磨罐中，加入无水乙醇在球磨机上球磨10h～24h形成湿料，将湿料在50℃～80℃下烘干6h～10h，得到干燥粉料，将干燥粉料置于玛瑙研钵中研磨至粉末状，得到铌酸钾前驱物的原料混合物；步骤二：制备铌酸钾前驱物：将步骤一制得的铌酸钾前驱物的原料混合物置于刚玉坩埚中在1050℃～1250℃煅烧2h～6h，煅烧后在80℃～100℃蒸馏水中反复洗涤并过滤，直至在滤液中检测不出Cl-，然后在80℃～100℃下烘干，得到铌酸钾前驱物，该铌酸钾前驱物的通式为KSrxNb5O15，其中x=0.25～1；步骤三：制备铌酸钠的原料混合物，将铌酸钾前驱物、Na2CO3、NaCl和KCl依次置于聚乙烯球磨罐中，加入无水乙醇在罐磨机中球磨8h～24h，然后经混合料置于烘箱内，在60℃～80℃下烘干6h～10h，得到干燥粉料，将干燥粉料置于玛瑙研钵中研磨至粉末状，得到制备铌酸钠的原料混合物；步骤四：制备铌酸钠柱状粉体：将步骤三制得的铌酸钠的原料混合物置于刚玉坩埚中在750℃～950℃煅烧1h～4h，煅烧后在80℃～100℃蒸馏水中反复洗涤并过滤，直至在滤液中检测不出Cl-，然后在80℃～100℃下烘干，得到铌酸钠柱状粉体。2.根据权利要求1所述的铌酸钠柱状粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述SrCO3摩尔量为Nb2O5摩尔量的5%～20%；所述KCl的质量与称量好的SrCO3和Nb2O5的质量之和的比例为1～4:1；所述无水乙醇与置于聚乙烯球磨罐中的混合粉料的质量比为1.5～3:1。3.根据权利要求1所述的铌酸钠柱状粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述Na2CO3与铌酸钾前驱物KSrxNb5O15的摩尔比例为1.25～3:1；所述NaCl和KCl的摩尔比为4～1:1；所述NaCl和KCl的质量之和与称量好的Na2CO3和KSrxNb5O15的质量之和的比例为0.5～3:1；所述无水乙醇的加入量与置于聚乙烯球磨罐中的由Na2CO3、NaCl、KCl和KSrxNb5O15组成的粉料的质量比为1.5～3:1。4.根据权利要求1所述的铌酸钠柱状粉体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：原料混合：将SrCO3、Nb2O5和KCl粉末放入球磨罐中，加入无水乙醇在球磨机上球磨12h形成湿料，将湿料在60...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮亮，蒋海炜，郭壮壮，王永强，张拯，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14