一种尖晶石型PbAl制造技术

本发明专利技术提供一种尖晶石型PbAl

【技术实现步骤摘要】
一种尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法
本专利技术涉及铁电陶瓷材料制备
，具体涉及一种尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法。
技术介绍
尖晶石型化合物结构较稳定，有的可用作高温耐火材料，有的可用作电子陶瓷材料，是一类重要功能材料，在电、磁、催化、能量存储与转化等领域具有广泛用途，比如制作成高压电容器、存贮器、显示器和传感器等电子器件。虽然铅对环境和人体的危害极大，很多研究者已经在研究无铅基陶瓷来取代铅基陶瓷，但因其性能优异，目前在想找到超越铅基陶瓷性能的材料还具有很大的挑战。陶瓷粉末制备的方法有传统固相烧结法、共沉淀法、水热合成法和溶胶-凝胶法等。其中传统固相烧结法在原料成型后只进行烧结，便可成为制成品，经济有效而广受人们的欢迎，但其制备出的陶瓷粉体存在晶粒尺寸较大且分布不均匀、形状不规则、纯度较低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有的工艺存在的问题，提供一种制备尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的方法，该方法制备出来的PbAl2O4陶瓷粉末纯度高，结晶度好，粒度分布较为均匀。为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：S101.按照样品分子式PbAl2O4的数量关系称取硝酸铝、硝酸铅和柠檬酸，然后将其硝酸盐用蒸馏水和乙二醇混合液溶解，用磁力搅拌器进行搅拌处理，待硝酸盐溶解后，得到混合液A；S102.将络合剂加入到混合液A中，搅拌均匀得到溶液B；S103.将溶液B水浴加热，使金属离子与络合剂发生络合反应，形成溶胶；S104.将形成的溶胶再转移至烘箱内常温放置进一步反应，得到湿凝胶；S105.将适量湿凝胶置于放进刚玉坩埚中，坩埚置于马弗炉中煅烧，煅烧完成后自然冷却至室温，取出研磨，即可得到PbAl2O4陶瓷粉末。可选地，所述络合剂为柠檬酸，络合剂与金属阳离子的摩尔比为4:1。可选地，所述PbAl2O4陶瓷粉末的粒径约为100nm。可选地，所述水浴加热的温度为80℃。可选地，所述煅烧温度为500-900℃，所述煅烧保温时间为3-9h。优选地，所述煅烧温度为700℃，所述煅烧保温时间为8h。另一方面，本专利技术还提供一种尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：S201.按照样品分子式PbAl2O4的数量关系称取硝酸铝、硝酸铅和柠檬酸，将硝酸盐置于50ml的烧杯中，用量筒量取4ml去离子水和6ml乙二醇倒到烧杯中，用磁力搅拌器搅拌5-10min将其硝酸盐搅拌溶解，待完全溶解后将两个溶液混合，得到混合液A；S202.将络合剂加入到混合液A中，搅拌均匀得到溶液B；S203.将溶液B放入到80℃的水浴锅中，水浴加热4h，使金属离子和络合剂发生络合反应，形成溶胶；S204.将溶胶转移至55℃烘箱放置14天使其充分反应，形成凝胶；S205.将湿凝胶放置在刚玉坩埚中，然后将坩埚放入马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为700℃，保温时间为8h，自然冷却至室温取出并研磨得到PbAl2O4陶瓷粉末。采用上述技术方案，本专利技术所述的尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末具有如下有益效果：1)本专利技术提供的尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，其操作步骤少，主要生产设备为马弗炉、水浴锅和烘箱，设备要求简单，容易实现，耗能低，节能环保。2)采用本专利技术制备方法制备的尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末随着烧结温度和保温时间的不同，其获得的颗粒大小和形状不同，其中优选条件下的陶瓷颗粒最为均匀。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例1-4制备的陶瓷粉末进行XRD测试结果；图2为实施例1-4制备的陶瓷粉末进行SEM测试结果。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了一种尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：S101.按照样品分子式PbAl2O4的数量关系称取硝酸铝、硝酸铅和柠檬酸，然后将其硝酸盐用蒸馏水和乙二醇混合液溶解，用磁力搅拌器进行搅拌处理，待硝酸盐溶解后，得到混合液A；S102.将络合剂加入到混合液A中，搅拌均匀得到溶液B；S103.将溶液B水浴加热，使金属离子与络合剂发生络合反应，形成溶胶；S104.将形成的溶胶再转移至烘箱内常温放置进一步反应，得到湿凝胶；S105.将适量湿凝胶置于放进刚玉坩埚中，坩埚置于马弗炉中煅烧，煅烧完成后自然冷却至室温，取出研磨，即可得到PbAl2O4陶瓷粉末。在可能的实施方式中，所述络合剂为柠檬酸，络合剂与金属阳离子的摩尔比为4:1。在可能的实施方式中，所述PbAl2O4陶瓷粉末的粒径约为100nm。在可能的实施方式中，所述水浴加热的温度为80℃。在可能的实施方式中，所述煅烧温度为500-900℃，所述煅烧保温时间为3-9h。优选地，所述煅烧温度为700℃，所述煅烧保温时间为8h。实施例1：按照样品分子式PbAl2O4的数量关系称取硝酸铝、硝酸铅和柠檬酸，将硝酸盐置于50ml的烧杯中，用量筒量取4ml去离子水和6ml乙二醇倒到烧杯中，用磁力搅拌器搅拌5-10min将其硝酸盐搅拌溶解，待完全溶解后将两个溶液混合，得到混合液A；将络合剂加入到混合液A中，搅拌均匀得到溶液B；将溶液B放入到80℃的水浴锅中，水浴加热4h，使金属离子和络合剂发生络合反应，形成溶胶。将溶胶转移至55℃烘箱放置14天使其充分反应，形成凝胶。将湿凝胶放置在刚玉坩埚中，然后放入马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为650℃，保温时间为8h，自然冷却至室温取出并研磨得到PbAl2O4陶瓷粉末。实施例2：按照样品分子式PbAl2O4的数量关系称取硝酸铝、硝酸铅和柠檬酸，将硝酸盐置于50ml的烧杯中，用量筒量取10ml去离子水倒到烧杯中，用磁力搅拌器搅拌5-10min将其硝酸盐搅拌溶解，待完全溶解后将两个溶液混合，得到混合液A；将络合剂加入到混合液A中，搅拌均匀得到溶液B；将溶液B放入到80℃的水浴锅中，水浴加热4h，使金属离子和络合剂发生络合反应，形成溶胶。将溶胶转移至55℃烘箱放置14天使其充分反应，形成凝胶。将湿凝胶放置在刚玉坩埚中，然后放入马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为650℃，保温时间为8h，自然冷却至室温取出并研磨得到PbAl2O4陶瓷粉末。实施例3：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尖晶石型PbAl

【技术特征摘要】
1.一种尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101.按照样品分子式PbAl2O4的数量关系称取硝酸铝、硝酸铅和柠檬酸，然后将其硝酸盐用蒸馏水和乙二醇混合液溶解，用磁力搅拌器进行搅拌处理，待硝酸盐溶解后，得到混合液A；
S102.将络合剂加入到混合液A中，搅拌均匀得到溶液B；
S103.将溶液B水浴加热，使金属离子与络合剂发生络合反应，形成溶胶；
S104.将形成的溶胶再转移至烘箱内常温放置进一步反应，得到湿凝胶；
S105.将适量湿凝胶置于放进刚玉坩埚中，坩埚置于马弗炉中煅烧，煅烧完成后自然冷却至室温，取出研磨，即可得到PbAl2O4陶瓷粉末。


2.根据权利要求1所述的尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述络合剂为柠檬酸，络合剂与金属阳离子的摩尔比为4:1。


3.根据权利要求1所述的尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述PbAl2O4陶瓷粉末的粒径约为100nm。


4.根据权利要求1所述的尖晶石型PbAl2O4铁电陶瓷粉末的制备方法，其特征在于：所述水浴加热的温度为80℃。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，刘来君，张金凤，
申请(专利权)人：江苏大学镇江流体工程装备技术研究院，江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32