一种三元无机化合物制造技术

一种三元无机化合物晶体，其特征在于，分子式为Ca8Al12P2O31。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种三元无机化合物晶体，其分子式为Ca8Al12P2O31，以及其制备方法，包括如下步骤：按照分子式为Ca8Al12P2O31中钙、铝和磷的摩尔比例分别称取钙盐、铝盐和磷酸盐，于1550～1570℃下煅烧处理，冷却，研磨得所述三元无机化合物晶体。本专利技术还提供上述三元无机化合物在胶凝材料及分子筛、非线性光学晶体、光致变色材料中的应用。【专利说明】一种三元无机化合物
本专利技术属于无机新材料
，具体涉及一种三元无机化合物晶体及其制备方法和应用。
技术介绍
二元化合物铝酸一钙(Ca0.Al2O3，简写为CA)是铝酸钙水泥中的熟料主要矿物约占40%~50%，具有很高的活性，其特点是凝结正常、硬化迅速，是铝酸钙水泥强度的主要来源。铝酸一钙的水化反应及产物随温度变化很大。当温度在< 20°C时，其水化产物为CAHltl ；当温度在20~30°C时，其水化产物为CAH1(1、C2AH8和AH3 ;当温度> 30°C时，其水化产物为C3AH6和AH3。水化产物CAHltl和C2AH8等水化铝酸钙晶体(六方板状)是亚稳相，会自发地转化为最终稳定的产物C3AH6,并析出大量游离水，转化随温度提高而加速。C3AH6晶体属立方晶系，结晶形态为立方体，其(堆积)结构强度远低于CAHlt^P C2AH8。同时水分的析出使内部孔隙增加，结构强度下降。所以，铝酸钙水泥的长期强度会有所下降，一般降低40%~50%，在湿热环境下影响更严重，甚至引起结构破坏。所以铝酸钙水泥通常不能用于结构工程。磷酸钙水泥因其具有良好的生物相容性和骨传导性、生物安全性、能任意塑形、在固化过程中放热量低，作为一种新型的骨组织修复和替代材料，受到了广泛关注，已成为临床组织修复领域研究和应用的热点之一。然而由于磷酸钙水泥由于水化硬化慢、力学性能不足等缺点，限制了 其在多个领域的广泛应用。磷酸钙水泥的主要矿物磷酸三钙(Ca3P2O8,3Ca0.P2O5,或TCP)在常温~60°C温度下水化非常缓慢，只有在一定的温度环境下才能加速水化,生成强度高、耐久性高的水化产物。
技术实现思路
有鉴于此，提供一种三元无机化合物晶体。以及，提供一种三元无机化合物晶体的制备方法。—种三兀无机化合物晶体，其分子式为Ca8Al12P2031。以及，一种三元无机化合物晶体的制备方法，其包括如下步骤:按照分子式为Ca8Al12P2O31中钙、铝和磷的摩尔比例分别称取硝酸钙、硝酸铝和磷酸二氢铵，将所述硝酸钙、硝酸铝和磷酸二氢铵加入水配成混合溶液，将所述混合溶液加热至70~80°C，持续搅拌，水分蒸发后由溶胶到凝胶，然后于600~800°C预烧，得预烧产物；将所述预烧产物压制成坯后再于1550~1570°C下煅烧处理1.5~2.5小时，冷却至室温，获得所述三元无机化合物晶体。一种三元无机化合物晶体的制备方法，其包括如下步骤:按照分子式为Ca8Al12P2O31中钙、铝和磷的摩尔比例分别称取碳酸钙、氢氧化铝和磷酸氢钙，混合所述碳酸钙、氢氧化铝和磷酸氢钙后压制成坯，在1550~1570°C下煅烧处理至少7小时，冷却至室温，获得所述三元无机化合物晶体。以及，上述三元无机化合物晶体在胶凝材料及分子筛、非线性光学晶体、光致变色材料中的应用。上述三元无机化合物晶体，该化合物晶体综合了铝酸钙和磷酸钙的优良性能，具有优良的水化特性，水化产物物相稳定，且交错生长、相互穿插，其硬化水泥浆体不会像铝酸盐二元化合物水化产物发生相转变而使强度倒缩，且具有早强、高强、长期强度稳定发展等优良的力学性能。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例三元无机化合物晶体的X射线衍射图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。—种三兀无机化合物晶体，其分子式为Ca8Al12P2O31。具体地，所述三元无机化合物晶体的氧化物组成为8Ca0.6A1203.P2O5,各氧化物的质量分数为:Ca037.31%, Α120350.88%, P2O5Il.81%。所述三元无机化合物晶体，其粉末X射线衍射图谱中特别在2 Θ处约为9.62、13.62、19.31,23.71,33.80,36.59,41.71有衍射峰，如图1所示，其粉末X射线衍射图谱中在2 Θ处及对应的晶面指数(hkl)和相对衍射强度(IAtl)约为2 Θ =9.62，(100)，I1=H0Zo ；2 θ 2=13.62，(110)，I2=15.8% ；2 Θ 3=16.70，(111), I3=L 7% ；2 Θ =19.31，(200)，I4=4.6% ；`2 θ =21.62，(210)，Ι5=4.3% ；2 θ 6=23.71，(211)，Ι6=100% ；2 θ =27.44，(220)，Ι7=8.2% ；2 θ 8=9.62，(300)或(221)，Ι8=2.4% ；2 θ 9=30.75，(310)，Ι9=17.5% ；2 θ 10=33.79，(222)，Ι10=28.6% ；2 θ η=36.59，(321)，Ιη=12.1% ；2 θ 12=39.21，(400)，Ι12=5.0% ；2 θ 13=40.08，(410)或(323)，Ι13=5.5% ；2 θ 14=41.71，(411)或(330)，Ι14=13.1% ；2 θ 15=43.50，(420)，Ι15=4.5% ；2 θ 16=50.61，(510)或(431)，Ι16=7.6% ；2 θ 17=54.88，(521)，Ι17=3.5% ；2 θ 18=56.61，(440)，Ι18=7.6% ；2 θ 19=58.54，(530)或(433)，Ι19=7.3% ；2 θ 20=67.56，(622)，Ι20=4.5% ；2 θ 21=71.01，(444)，Ι21=3.3%。所述三元无机化合物晶体的结构为立方晶系简单立方布拉法(Bravais)格子，晶胞参数为a=0.91853nm,晶胞内分子数为Z=l。以及，一种三元无机化合物晶体的制备方法(溶胶-凝胶法)，其包括如下步骤:按照分子式为Ca8Al12P2O31中钙、铝和磷的摩尔比例分别称取硝酸钙、硝酸铝和磷酸二氢铵，将所述硝酸钙、硝酸铝和磷酸二氢铵加入水配成混合溶液，将所述混合溶液加热至70~80°C，持续搅拌，水分蒸发后由溶胶到凝胶，然后于600~800°C预烧，得预烧产物；将所述预烧产物压制成坯后再于1550~1570°C下煅烧处理1.5~2.5小时，冷却至室温，获得所述三元无机化合物晶体。具体地，所述硝酸钙、硝酸铝和磷酸二氢铵用去离子水配制成溶胶、凝胶后于600~80(TC预烧后产物需要进一步磨细在压制成坯，然后高温煅烧。优选地，所述预烧温度为700°C，所述高温煅烧温度不低于1550°C。所述冷却可以在空气中冷却，所述煅烧的产物也可以进一步研磨。一种三元无机化合物晶体的制备方法(固相反应法)，其包括如下步骤:按照分子式为Ca8Al12P2O31中钙、铝和磷的摩尔比例分别称取碳酸钙、氢氧化铝和磷酸氢钙，混合所述碳酸钙、氢氧化铝和磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三元无机化合物晶体，其特征在于，分子式为Ca8Al12P2O31。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢锋，张宁，丁铸，刘飚，韩宁旭，王为仑，李大望，龙武剑，董必钦，王晓东，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：