一种基于相变调控的二氧化钛棒状晶须的生长方法及其在陶瓷增强中的应用技术

技术编号:46630562 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:29
本发明专利技术涉及一种基于相变调控的二氧化钛棒状晶须的生长方法及其在陶瓷增强中的应用。所述基于相变调控的二氧化钛棒状晶须的生长方法包括以下步骤:(1)将锐钛矿二氧化钛粉体经第一步热处理,得到二氧化钛金红石‑锐钛矿的混晶粉体;(2)对步骤(1)所得混晶粉体进行破碎、研磨或球磨处理,得到可进一步热处理的混晶粉体;(3)对步骤(2)处理后的混晶粉体进行第二步热处理,得到原位生长有二氧化钛棒状晶须的金红石二氧化钛粉体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料制备,涉及一种基于相变调控的二氧化钛棒状晶须的生长方法及应用,具体涉及一种采用粉体热处理工艺后进行多步热处理的通过相变调控实现固相过程中二氧化钛微米棒状晶须的原位生长方法,以及该方法在提升陶瓷机械性能中的应用。


技术介绍

1、二氧化钛棒状晶须是一种具有一维棒状结构的二氧化钛晶体,通常为纳米或微米尺度。这类材料因其高比表面积、各向异性生长特性及优异的物理化学性能,在光催化、能源转换、环境治理等领域备受关注。二氧化钛棒状晶须常可通过溶剂热反应或模板法进而控制晶体生长方向合成,例如使用钛酸四丁脂、油酸与十二胺在高压反应釜内长时间反应或采用先驱体配置二氧化钛溶胶在阳极氧化铝模板中浸渍然后热处理等方法可制备二氧化钛纳米或亚微米尺度的棒状晶体材料。

2、二氧化钛陶瓷因具有优异的光催化性能而被广泛研究,但其机械强度较低,限制了其在结构材料中的应用。现有技术中,很少有使用特殊晶体形状提升二氧化钛陶瓷力性能的实用技术。虽然通过引入tio2棒状晶体优化陶瓷微观形貌结构作为增强相来提升性能是一种可行手段,但二氧化钛的棒晶(晶须)制备工艺(溶剂热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于相变调控的二氧化钛棒状晶须的生长方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,步骤(1)中,所述锐钛矿二氧化钛粉体的粒径为0.5~5μm。

3.根据权利要求1或2所述的生长方法,其特征在于,步骤(1)中,所述二氧化钛金红石-锐钛矿的混晶粉体中金红石相与锐钛矿相的质量比为(20:80)~(85:15),优选为(40:60)~(70:30)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生长方法,其特征在于,步骤(1)中,所述第一步热处理的温度为800~1150℃,时间为0.5~3h;优选地,升温和/或降温速率为3~1...

【技术特征摘要】

1.一种基于相变调控的二氧化钛棒状晶须的生长方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,步骤(1)中,所述锐钛矿二氧化钛粉体的粒径为0.5~5μm。

3.根据权利要求1或2所述的生长方法,其特征在于,步骤(1)中,所述二氧化钛金红石-锐钛矿的混晶粉体中金红石相与锐钛矿相的质量比为(20:80)~(85:15),优选为(40:60)~(70:30)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生长方法,其特征在于,步骤(1)中,所述第一步热处理的温度为800~1150℃,时间为0.5~3h;优选地,升温和/或降温速率为3~10℃/min,环境气氛为真空或大气环境。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的生长方法,其特征在于,步骤(2)中,所述球磨为行星球磨,球磨参数包括:以氧化锆为磨球、乙醇作为溶剂,球料比为(1:2)~(3:1),转速为100~300r/min,球磨时间为0.5~6h。

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【专利技术属性】
技术研发人员:曾宇平耿昕玮姚冬旭夏咏锋祝明赵君
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所
类型:发明
国别省市:

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