本发明专利技术涉及导电陶瓷粉体的制备技术，旨在提供一种由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
【技术实现步骤摘要】
由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体的制备方法
[0001]本专利技术涉及导电陶瓷粉体的制备，具体涉及一种由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体的制备方法，可应用于析氢电催化、光催化、电接触领域。
技术介绍
[0002]在电接触行业，AgCdO由于在航空航天，汽车电器，低压电器等领域普遍应用被称为万能触点材料，但是AgCdO在使用过程会释放Cd蒸汽会对人体造成危害，因而需要找到一种绿色环保的触点材料代替。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体的制备方法。
[0004]为解决技术问题，本专利技术的解决方案的具体步骤如下：
[0005]提供一种由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)按摩尔比1︰0.5︰0.5取乙酸钴四水合物、乙酸镧和乙酸锶，加入去离子水中搅拌至完全溶解，得到淡红色溶液；
[0007](2)按照步骤(1)中各溶质的用量、分子式La
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CoO3，并按Cu︰La
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CoO3的质量比为2～6︰100，计算并称量硝酸铜，然后加入溶液中并混匀；
[0008](3)按照螯合剂与溶液中总金属离子的摩尔比为3.5︰1，将螯合剂加入溶液中，并在室温下连续搅拌30min，得到带有浑浊颗粒的浅红色溶液；将溶液pH值调整为9.5，继续在室温下搅拌30分钟，形成紫红色溶液；
[0009](4)将溶液在加热条件下搅拌至形成具有粘度的溶胶；将溶胶加入至反应釜中，在180℃条件下保温30个小时；移除上清液后，洗涤、烘干得到La
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CoO3前驱体；
[0010](5)将La
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CoO3前驱体进行煅烧处理，获得由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述步骤(3)中的螯合剂是乙二胺四乙酸和柠檬酸，乙二胺四乙酸︰柠檬酸的摩尔比为2︰1.5。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述步骤(4)中的加热条件是指在水浴锅中保持80℃的温度，搅拌时间为2h。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述步骤(4)中将溶胶加入反应釜中时，是采用玻璃棒引流。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述步骤(4)中的洗涤是指用去离子水和无水乙醇洗涤三遍。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述步骤(5)中的煅烧过程中，煅烧温度为750℃，保温时
间8h，控制升温速率为12.5℃/min。
[0016]本专利技术进一步提供了前述薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体在制备电接触材料中的应用方法，是将该粉体产品与银通过高能球磨法得到Ag Cu@La
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CoO3复合粉体；再将复合粉体进行初压初烧和复压复烧处理，最终制得电接触材料。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述高能球磨工艺中，Ag粉与薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体的质量比为90:10，球料比为3:1，球磨机转动速度为180r/min,球磨时间为4h；在初压初烧和复压复烧处理时，初压的压力为600Mpa，复压的压力为800Mpa，保压时间均为30s，初烧和复烧的温度均为880℃，升温速率为10℃/Min，保温时间为6h。
[0018]专利技术原理描述：
[0019]LaSrCoO3因具有高离子和电子传导性，已经被应用于燃料电池，气体传感器等电极领域及催化领域，但在电接触领域的应用还未见记载。
[0020]LaCoO3具有典型的钙钛矿结构，当掺入锶后，晶体结构会发生扭曲，晶格常数和晶型会随温度和锶掺杂量改变，随着锶含量的增加，产生大量的氧空位，这些氧空位的存在使LaSrCoO3具有较高的电子运输能力和良好的光催化活性；并且LaSrCoO3在电弧作用下会分解产生氧气，与AgCdO在电弧作用下CdO的分解和蒸发产生大量Cd气体以吹散电弧有类似的作用。
[0021]基于上述技术原理，本专利技术利用LaSrCoO3经溶胶水热法制备由纳米颗粒组装成的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体，不仅能够增大La
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CoO3导电陶瓷粉体的比表面积，使La
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CoO3表面活性增加；同时还以原位掺杂方式掺入Cu使得改性后LSCO陶瓷粉体与银界面结合更紧密，提高触点材料的导电性和抗电弧冲击能力。此外，以纳米颗粒组装成的薄片状结构能够增大材料的热导率，在电弧冲击时能及时疏散热量，提高了触点材料的电寿命。因此，本专利技术提供的产品能够在电接触领域代替传统电接触材料AgCdO。
[0022]溶胶凝胶法和水热法均为本领域常见的材料制备工艺，但前者存在难以调控显微形貌且无法达到引入掺杂Cu所需的温度和压力，后者存在产量低的缺陷。单独运用水热法制备LaSrCoO3产率极低，相同原料情况下溶胶凝胶法制得的LaSrCoO3粉体是水热法的6
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7倍。但是是要原位掺杂Cu需要高温高压，单独的溶胶凝胶法在水浴加热的温度是80℃且在大气环境下，无法达到掺杂所需要的温度和压力。本专利技术创新地提出溶胶水热法，在克服各自原有技术缺陷的同时充分发挥两者的技术优势，利用水热法的高温高压条件采用原位掺杂Cu的方式达到改善LaSrCoO3导电性和润湿性的目的，同时还实现了溶胶凝胶法的高产率。由于溶胶凝胶法的高产率和水热法的高温高压条件采用原位Cu掺杂的原因，本专利技术不仅反应条件简单，原料成本低，提高产品产量，还改善了LaSrCoO3导电性和润湿性。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的技术效果是：
[0024](1)本专利技术综合利用溶胶凝胶法和水热法的技术优势，创新提出溶胶水热法制备出由纳米颗粒组装成的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体。该方法具有反应条件简单、原料成本低、产量高的优点。
[0025](2)相较于传统的颗粒状La
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CoO3，本专利技术获得的产品具有更高的比面积，与银润湿性极好本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按摩尔比1︰0.5︰0.5取乙酸钴四水合物、乙酸镧和乙酸锶，加入去离子水中搅拌至完全溶解，得到淡红色溶液；(2)按照步骤(1)中各溶质的用量、分子式La
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CoO3，并按Cu︰La
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CoO3的质量比为2～6︰100，计算并称量硝酸铜，然后加入溶液中并混匀；(3)按照螯合剂与溶液中总金属离子的摩尔比为3.5︰1，将螯合剂加入溶液中，并在室温下连续搅拌30min，得到带有浑浊颗粒的浅红色溶液；将溶液pH值调整为9.5，继续在室温下搅拌30分钟，形成紫红色溶液；(4)将溶液在加热条件下搅拌至形成具有粘度的溶胶；将溶胶加入至反应釜中，在180℃条件下保温30个小时；移除上清液后，洗涤、烘干得到La
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CoO3前驱体；(5)将La
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CoO3前驱体进行煅烧处理，获得由纳米颗粒组装的薄片状Cu@La
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CoO3导电陶瓷粉体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的螯合剂是乙二胺四乙酸和...
【专利技术属性】
技术研发人员：王大帅，邵紫阳，李跃，王开旭，沈涛，郑晋翔，杨辉，
申请(专利权)人：浙江大学温州研究院，
类型：发明
国别省市：
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