CN101148779B - 一种钛酸钾晶须的制备方法 - Google Patents

一种钛酸钾晶须的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101148779B
CN101148779B CN2007100163225A CN200710016322A CN101148779B CN 101148779 B CN101148779 B CN 101148779B CN 2007100163225 A CN2007100163225 A CN 2007100163225A CN 200710016322 A CN200710016322 A CN 200710016322A CN 101148779 B CN101148779 B CN 101148779B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
crystal whisker
potassium titanate
potassium
whisker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007100163225A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101148779A (zh
Inventor
张玉军
龚红宇
谭砂砾
宋云娜
魏红康
聂立芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN2007100163225A priority Critical patent/CN101148779B/zh
Publication of CN101148779A publication Critical patent/CN101148779A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101148779B publication Critical patent/CN101148779B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一种钛酸钾晶须的制备方法，属于新材料技术领域。本发明的钛酸钾晶须是以工业纯钾化合物、钛化合物固体粉末为原料，并采用氟化物作为晶须生长促进剂，经过在密闭陶瓷坩埚中高温固相反应制备而成，获得成本低廉、性能优良的钛酸钾晶须。本发明工艺简单，易于实现工业化生产。

Description

一种钛酸钾晶须的制备方法
技术领域
本发明涉及一种采用固相反应法制备钛酸钾晶须材料的方法，属于材料技术领域。
背景技术
钛酸钾晶须是一种新型针状短纤维，是新一代高性能复合材料增强剂。关于钛酸钾晶须已有许多专利和文献报道。CN1093760(ZL 93111038.6)于1994年10月19日公开了“钛酸钾晶须制备方法”，用锐钛矿型钛白粉和氯化钾，按照Ti/K摩尔比2.5-3.8的配方，加入20％氯化钠，混合，电炉中1000-1300℃，保温30分钟-2小时，随炉冷却；将烧成物放于10倍水中浸泡搅碎，过滤，去除水份，烘干，得到白色针状六钛酸钾晶须。CN1259593(ZL 99114005.2)于2000年7月12日公开了“钛酸钾晶须及纤维的制造方法”，以钛化合物如锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛等与含钾化合物如KCl、K2CO3、KOH等为原料，合成前将混合均匀的原料堆积成厚度0.1-3cm的薄片，800-1000℃下烧30分钟-4小时。将烧结物浸泡在4-40倍20-90℃的水中30分钟-8小时，加入无机酸直至pH＝7.5～12.5，过滤，在600-1000℃下30分钟-2小时结晶化处理，得到钛酸钾晶须及纤维。CN1323924(00112275.4)于2001年11月28日公开了“六钛酸钾晶须的制造方法”，按TiO2/K2O＝2.5-4.0摩尔比，加水混合，在100-1300℃下烧结30分钟-4小时；将烧结产物浸泡在2-20倍，温度20-120℃浓度0.1-6mol/L的无机酸溶液中30分钟-8小时并搅拌解织，过滤，干燥，得到直径0.5-2.5微米，长度10-50微米的六钛酸钾晶须。CN1346803(01134183.1)于2002年5月1日公开了一种“生产六钛酸钾晶须的方法”，按照钛源(TiO2)∶钾源(K2O)＝1.9-2.5的摩尔比，将钛源和钾源放入球磨机内混合，置于箱式炉或隧道窑中900-1200℃烧结0.5-4小时，使其烧成熔融体；使用对辊机使熔融体急剧冷却，制成薄片。按薄片∶纯水＝1∶5～1∶50的比例，放入反应器内，加热至60-100℃，调节pH≥9；同时搅拌1-5小时，制成悬浮液；用离心机分离悬浮液，100-300℃干燥，置于900-1200℃的隧道窑中烧结1-5小时，成为针状晶体。洗涤、搅拌、脱水、干燥、筛分，得到六钛酸钾晶须。CN1468805(02136082.0)于2004年1月21日公开了“钛酸钾晶须及其合成方法”，二氧化钛∶氧化钾2.5-3.5∶1，加入硼化合物，将上述原料混合均匀后，装入耐碱容器，升温至900-1200℃，停留1-4小时，缓慢降温至800℃后取出，得到四钛酸钾晶须束；将四钛酸钾晶须束在冷水中分散，即得到四钛酸钾晶须。四钛酸钾晶须在热水中机械搅拌，用稀硫酸中和浸取出来的钾离子，即得到六钛酸钾无定形水合物，此水合物再在800-1200℃的温度下停留2-6小时，再在热水中中洗尽可溶性钾化合物，干燥，即得到成品六钛酸钾晶须。CN1740408(200410054039.8)于2006年3月1日公开了“钛酸钾晶须系列产品的生产方法”，该方法将钛源和钾源按照1∶1.9-2.5称量，混匀，置于900-1300℃隧道窑，停留60-120分钟，成熔融体；熔融体倒入金属浆叶制成微型颗粒；微型颗粒与纯水置反应器，加热60-98℃，加入稀酸，搅90-200分钟成悬浮液；悬浮液固液分离成无定形水合物在低于100℃下脱去表面水；将其置于500-800℃隧道窑，烧结100-240分钟；使用纯水洗涤物料；物料先脱去表面水，在200-300℃下干燥，即可得到钛酸钾晶须产品。CN1472369(03116985.6，公开日2004年2月4日)和胡恒瑶等，中国有色金属学报，2004，14卷，专辑1363-1366介绍了六钛酸钾晶须的制备方法，用喷雾干燥烧结法一次煅烧直接合成了长径比大于10，形貌优良的六钛酸钾晶须，制备六钛酸钾晶须的最佳条件：TiO2与K2CO3的摩尔比为5.5，煅烧温度为1150℃，保温时间为10h。戚玉敏等，硅酸盐学报，2005，33卷，第10期1259-1261介绍了钛酸钾晶须高温热稳定性的研究结果，该研究用分析纯K2CO3和TiO2为原料，按摩尔比(K2CO3)/(TiO2)为1∶3.5混料均匀后，用烧结法反应合成钛酸钾晶须。结果表明：四钛酸钾(K2Ti4O9)的热稳定性低于六钛酸钾(K2Ti6O13)，K2Ti4O9在高温煅烧时将向K2Ti6O13转变，其转变的临界温度约为1100℃。
上述钛酸钾晶须制备过程相对复杂，制造成本高，不利于钛酸钾晶须的大批量生产。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种成本低廉、生产工艺简单、适合于批量生产的钛酸钾晶须的制备方法。
发明概述
本发明的钛酸钾晶须的制备方法是以工业纯钾化合物、钛化合物固体粉末为原料，经过高温固相反应制备而成。本发明的技术特点还在于采用氟化物作为晶须生长促进剂，促进钛酸钾晶须的生长发育。
发明详述
本发明钛酸钾晶须的制备方法，步骤如下：
1、将钾化合物和钛化合物按照K2O/TiO2摩尔比1∶3～6.0称量，充分混合；
2、将步骤1的混合料与晶须生长促进剂氟化物按照100∶2～10的质量份数混合，得含有氟化物的混合料；
3、将步骤2的混合料装入密闭的陶瓷坩锅中，于900～1150℃的温度下煅烧，保温2～10小时，随后自然冷却，得到混合料煅烧块体。
4、将步骤3的混合料煅烧块体粉碎，以水为介质在球磨机中球磨1～4小时，得到的浆料用水洗涤，直至清液呈现接近中性。随后脱水、烘干、过筛，得到钛酸钾晶须。
上述步骤4中的球磨时间可以根据需要调整，以得到不同粒度的钛酸钾晶须。
上述步骤1中所述的钾化合物为碳酸钾、氯化钾或氢氧化钾中的一种，钛化合物为金红石型或锐钛矿型二氧化钛、偏钛酸中的一种；其中的钾化合物和钛化合物均为工业纯。
上述步骤2的晶须生长促进剂氟化物为氟化钠或氟化钾的一种或两种。
与现有技术相比，本发明的优良效果如下：
1、由于采用工业纯原料，固相反应一步合成，本发明的钛酸钾晶须具有工艺简单、成本低廉的特点，易于实现工业化生产。
2、由于本发明采用钾、钠氟化物作为晶须生长的促进剂，制备的钛酸钾晶须性能稳定，形貌规则，长径比为10～30，而且产率可高达98％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例1：
1、将工业纯碳酸钾和锐钛矿型二氧化钛按照K2O/TiO2摩尔比1∶3.5的比例称量，充分混合；
2、将步骤1的混合料与晶须生长促进剂氟化钾按照100∶10的质量份数称量，混合，得到含有氟化物的混合料；
3、将步骤2的混合料装入密闭的陶瓷坩锅中，于1050℃的温度下煅烧，保温4小时，随后自然冷却，得到混合料煅烧块体。
4、将步骤3的混合料煅烧块体粉碎，并以水为介质在球磨机中球磨3小时，得到的浆料用水洗涤，直至清液呈现接近中性。随后脱水、烘干、过筛，得到四钛酸钾晶须，晶须的直径为1～3μm，长度10～30μm。
实施例2：
1、将工业纯氯化钾和锐钛矿型二氧化钛按照K2O/TiO2摩尔比1∶6的比例称量，充分混合；
2、将步骤1的混合料与氟化钾按照100∶8的质量份数称量，混合，得到含有氟化物的混合料；
3、将步骤2的混合料装入密闭的陶瓷坩锅中，于1100℃的温度下煅烧，保温8小时，随后自然冷却，得到混合料煅烧块体。
4、将步骤3的混合料煅烧块体粉碎，并以水为介质在球磨机中球磨4小时，得到的浆料用水洗涤，直至清液呈现接近中性。随后脱水、烘干、过筛，得到六钛酸钾晶须，晶须的直径为1～3μm，长度10～30μm。
实施例3：
1、将工业纯氢氧化钾和金红石型二氧化钛按照K2O/TiO2摩尔比1∶4的比例称量，充分混合；
2、将步骤1的混合料与氟化钠按照100∶6的质量份数称量，混合，得到含有氟化物的混合料；
3、将步骤2的混合料装入密闭的陶瓷坩锅中，于1000℃的温度下煅烧，保温6小时，随后自然冷却，得到混合料煅烧块体。
4、将步骤3的混合料煅烧块体粉碎，并以水为介质在球磨机中球磨2小时，得到的浆料用水洗涤，直至清液呈现接近中性。随后脱水、烘干、过筛，得到六钛酸钾晶须，晶须的直径为1～3μm，长度10～30μm。

Claims (1)

1.一种钛酸钾晶须的制备方法，步骤如下：
(1)将工业纯氯化钾和锐钛矿型二氧化钛按照K2O/TiO2摩尔比1∶6的比例称量，充分混合；
(2)将步骤(1)的混合料与氟化钾按照100∶8的质量份数称量，混合，得到含有氟化物的混合料；
(3)将步骤(2)的混合料装入密闭的陶瓷坩锅中，于1100℃的温度下煅烧，保温8小时，随后自然冷却，得到混合料煅烧块体；
(4)将步骤(3)的混合料煅烧块体粉碎，并以水为介质在球磨机中球磨4小时，得到的浆料用水洗涤，直至清液呈现接近中性；随后脱水、烘干、过筛，得到六钛酸钾晶须，晶须的直径为1～3μm，长度10～30μm。
CN2007100163225A 2007-07-24 2007-07-24 一种钛酸钾晶须的制备方法 Expired - Fee Related CN101148779B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100163225A CN101148779B (zh) 2007-07-24 2007-07-24 一种钛酸钾晶须的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100163225A CN101148779B (zh) 2007-07-24 2007-07-24 一种钛酸钾晶须的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101148779A CN101148779A (zh) 2008-03-26
CN101148779B true CN101148779B (zh) 2011-07-27

Family

ID=39249474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007100163225A Expired - Fee Related CN101148779B (zh) 2007-07-24 2007-07-24 一种钛酸钾晶须的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101148779B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101694009B (zh) * 2009-10-01 2012-01-18 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 高能球磨辅助合成六钛酸钾晶须的方法
CN102787359B (zh) * 2012-09-03 2015-04-15 中国科学院青海盐湖研究所 一种钛酸钙晶须的制备方法
US9796598B2 (en) * 2013-03-18 2017-10-24 Toho Titanium Co., Ltd. Method for producing potassium titanate
CN104818525B (zh) * 2015-02-12 2018-01-09 中国科学院合肥物质科学研究院 一种十字架结构氟钛酸
CN104843773B (zh) * 2015-04-14 2016-08-10 张家港大塚化学有限公司 一种微柱状的六钛酸钾的制备方法
CN105734670B (zh) * 2016-04-13 2017-11-14 唐山晶须复合材料制造有限公司 一种六钛酸钾柱晶的合成方法
CN106119950B (zh) * 2016-06-23 2018-08-17 南通奥新电子科技有限公司 一种高强度钛酸钾晶须的制备方法及其应用
CN106119949B (zh) * 2016-06-23 2018-08-17 南通奥新电子科技有限公司 一种高强度钛酸钾晶须的制备方法及其磁改性应用
CN107500960A (zh) * 2017-08-17 2017-12-22 南通奥新电子科技有限公司 钛酸钾晶须快速包覆纳米碳酸钙的方法及其碱性基质
CN107500961A (zh) * 2017-08-17 2017-12-22 南通奥新电子科技有限公司 低成本钛酸钾晶须包覆纳米碳酸钙的方法及其碱性基质
CN108315822B (zh) * 2018-02-10 2020-12-18 罗旭 环氧驱动一步制备六钛酸钾晶须方法及其光催化应用
CN109928422A (zh) * 2018-08-14 2019-06-25 华北理工大学 一种熔盐制备钛酸钾晶体的方法
CN110451938B (zh) * 2019-08-01 2022-06-21 辽宁科技大学 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料
CN114920531B (zh) * 2022-02-10 2022-12-27 北方道路科技(辽宁)有限公司 一种无机复合高性能灌浆料及其制备和使用方法
CN116217250B (zh) * 2023-02-14 2023-12-12 湖南金铠新材料科技股份有限公司 晶须增强锂离子电池正极材料烧结用匣钵及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468805A (zh) * 2002-07-17 2004-01-21 上海秀普复合材料有限公司 钛酸钾晶须及其合成方法
CN1472369A (zh) * 2003-05-16 2004-02-04 上海交通大学 六钛酸钾晶须的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468805A (zh) * 2002-07-17 2004-01-21 上海秀普复合材料有限公司 钛酸钾晶须及其合成方法
CN1472369A (zh) * 2003-05-16 2004-02-04 上海交通大学 六钛酸钾晶须的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101148779A (zh) 2008-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101148779B (zh) 一种钛酸钾晶须的制备方法
CN101962808B (zh) 一种高效节能钛酸钾晶须的制备方法
CN104894636B (zh) 八钛酸钾晶须的制备方法
CN112174153B (zh) 一种利用含钛高炉渣制备a型沸石的方法
CN113754432A (zh) 一种高熵氧化物陶瓷纤维材料的制备方法
CN100588758C (zh) 一种钛酸钠晶须的制备方法
CN101628812A (zh) 一种制备致密氧化钇陶瓷的方法
CN113582235B (zh) 一种软锰矿制备锰酸锂正极材料的方法
CN102839424A (zh) 六钛酸钾晶须的制备方法
CN106904955B (zh) 一种以煤矸石为原料熔盐法低温合成莫来石粉体的方法
CN100579911C (zh) 一种低温合成二氧化钛纳米粉体的方法
CN101450805B (zh) 湿法加碱煅烧粉煤灰合成分子筛工艺
CN116409827A (zh) 一种熔盐法合成纯相La2NiO4粉体的制备方法
CN111039322A (zh) 一种高活性氧化锆的制备方法
CN110697776A (zh) 一种球状纳米三氧化二铬的制备方法
CN100486698C (zh) 一种制备方石英的复合相变催化剂及应用
CN113943502B (zh) 利用冶金固废制备红外涂层涂料的方法
CN104894364A (zh) 用钛磁铁矿煤基还原磁选生产钛酸镁和直接还原铁的方法
CN1323741A (zh) 氢氧化钠碱熔铝土矿制备氢氧化铝工艺
CN107311223B (zh) 一种片状钛酸镁钾及其制备方法
CN112174208A (zh) 一种高密度氧化铬的制备方法
CN112110486A (zh) 一种纳米氧化锆的制备方法
CN103603050B (zh) 一种液相制备ZnO纳米晶须的方法
CN113818080B (zh) 一种超长四钛酸钾晶须的制备方法
CN113755045B (zh) 红外辐射涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110727

Termination date: 20140724

EXPY Termination of patent right or utility model