CN1559943A - 一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法 - Google Patents
一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1559943A CN1559943A CNA2004100135626A CN200410013562A CN1559943A CN 1559943 A CN1559943 A CN 1559943A CN A2004100135626 A CNA2004100135626 A CN A2004100135626A CN 200410013562 A CN200410013562 A CN 200410013562A CN 1559943 A CN1559943 A CN 1559943A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminium silicon
- lithium aluminium
- ultrafine powder
- silicon series
- devitrified glass
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,涉及一种微晶玻璃粉末的合成方法。本发明按如下步骤进行制备:a.将TEOS溶于水中,用硝酸调节pH=2~3;b.分别将含锂化合物和含铝化合物溶解于稀硝酸中;c.待TEOS溶液透明后,将上述a步骤和b步骤得到的溶液混合均匀;d.向混合液中加入有机单体和交联剂;e.升温至70~100℃,然后加入引发剂,搅拌均匀,5~30分钟后得到湿凝胶块;f.将湿凝胶块在120℃下干燥12小时或在微波炉中用高火加热15~30分钟,得到干凝胶块;g.将干凝胶块在研钵中研磨后,置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温1~2小时,得到锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。它具有成本低、合成速度快、纯度高和粒径小的优点。
Description
技术领域:本发明涉及一种微晶玻璃粉末的合成方法,具体涉及一种锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的合成方法。
背景技术:锂铝硅系微晶玻璃具有极低的热膨胀系数、优异的抗热震性能和较高的机械性能,它在烹调灶面板、大型天文望远镜镜坯、激光管的腔体等方面具有广泛的应用价值。传统的固相反应法制备的锂铝硅粉体粒度较大、粒径分布较宽、煅烧温度高,而且原料以自然堆积方式进行反应,效率较低而且易使挥发组分散失。多组分体系材料的制备方法中最常用的是醇盐溶胶-凝胶法和硝酸盐溶胶-凝胶法,这两种方法对原料的选择都有一定的要求。刘智恩等人以无机盐代替醇盐采用硝酸盐溶胶-凝胶法制备锂铝硅微粉,该方法制得的微粉的粒径较大,反应时间较长,而且溶液产生沉淀,导致相分离,致使产物组分不均匀。上世纪九十年代中后期,N.NGhosh等人采用单元羧酸作为络合剂将金属离子螯合成络合物,使之成为可溶性产物,然后经过络合物型溶胶过程形成凝胶,此法虽然解决了无机聚合物型溶胶-凝胶法的不足,但是制备时间太长。
发明内容:本发明为了解决现有技术存在的粒径较大、反应时间长的缺点,研制了一种锂铝硅系微晶玻璃超细粉体的高分子网络凝胶法。本发明按如下步骤进行制备:a、将TEOS溶于水中,用硝酸调节pH=2~3,搅拌30~60分钟,使TEOS预水解;b、分别将含锂化合物和含铝化合物溶解于稀硝酸中;c、待TEOS溶液透明后,将上述a步骤和b步骤得到的溶液以化学计量比为Li+∶Al3+∶Si4+=1∶1∶(1~4)的比例混合均匀;d、向混合液中加入有机单体和交联剂;e、升温至70~100℃,然后加入引发剂,搅拌均匀,5~30分钟后溶液开始凝胶,得到湿凝胶块;f、将湿凝胶块在120℃下干燥12小时或在微波炉中用高火加热15~30分钟除去水分,得到干凝胶块;g、将干凝胶块在研钵中研磨后,置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温1~2小时,得到晶粒大小为30~50nm的锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。本发明对原料的要求简单,可以避免使用昂贵的醇盐,降低了成本;此法合成速度快,克服了传统溶胶-凝胶法反应时间长的缺点;在高分子网络凝胶法中,有机单体聚合形成的高分子胶束具有三维网络结构,能够把原料粒子紧紧包裹在其中,使其位置保持相对固定,提高了原料的反应效率,降低了挥发组分的散失,减小了团聚的产生,可制得高纯的粉体,有利于排除杂相的干扰,它具有成本低、合成速度快、纯度高和粒径小的优点。
具体实施方式一:本实施方式按如下步骤进行制备:a、将TEOS溶于水中,用硝酸调节pH=2~3,搅拌30~60分钟,使TEOS预水解;b、分别将含锂化合物和含铝化合物溶解于稀硝酸中;c、待TEOS溶液透明后,将上述a步骤和b步骤得到的溶液以化学计量比为Li+∶Al3+∶Si4+=1∶1∶(1~4)的比例混合均匀;d、向混合液中加入有机单体和交联剂;e、升温至70~100℃,然后加入引发剂,搅拌均匀,5~30分钟后溶液开始凝胶,得到湿凝胶块;f、将湿凝胶块在120℃下干燥12小时或在微波炉中用高火加热15~30分钟除去水分,得到干凝胶块;g、将干凝胶块在研钵中研磨后,置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温1~2小时,得到晶粒大小为30~50nm的锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。所述的含锂化合物为氧化锂或含锂的无机盐;含铝化合物为氧化铝或含铝的无机盐;有机单体为丙烯酰胺或者甲基丙烯酰胺;交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸;有机单体的加入量为原料总重量的5~10%;有机单体与交联剂的重量比为(3~30)∶1;引发剂为过硫酸胺、偶氮二异丁腈或四甲基乙二胺;引发剂的加入量为有机单体重量的0.1~0.5%;引发剂的重量浓度为5~20%。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是f和g两步骤,即直接将湿凝胶块置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温1~2小时,得到干凝胶块,将干凝胶块在研钵中研磨后,得到晶粒大小为30~50nm的锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。其他制备步骤和工艺参数同具体实施方式一。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一、二不同的是,在c步骤中的混合溶液中还增加了硝酸锆溶液,硝酸锆溶液的加入量为反应物总重量的0.1~4%。其他制备步骤和工艺参数同具体实施方式一、二。硝酸锆溶液的加入可以降低锂铝硅系微晶玻璃的析晶温度,并且可以延缓β-石英固溶体向β-锂辉石固溶体的转变。
具体实施方式四:本实施方式按如下步骤进行制备:a、将TEOS溶解于蒸馏水中,用硝酸调节pH=2~3,搅拌30~60分钟,使TEOS预水解;b、将碳酸锂溶解在硝酸中,制成硝酸锂溶液;c、待TEOS溶液透明后,将其与Al(NO3)3·9H2O和硝酸锂溶液以化学计量比为Li+∶Al3+∶Si4+=1∶1∶2的配比混合,在电磁搅拌下使溶液混合均匀;d、向混合液中加入重量为原料总重量8%的丙烯酰胺和重量为原料总重量3%的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺,用硝酸调节pH=1~2,均匀搅拌;e、升温至70℃,然后加入重量为丙烯酰胺重量的0.1~0.5%、重量浓度为5~20%的过硫酸胺水溶液,5分钟后溶液凝胶,得到湿凝胶块;f、将得到的湿凝胶块迅速放入聚四氟乙烯塑料杯中,置于微波炉中用高火加热15分钟,得到干凝胶;g、将干凝胶块放入研钵中研磨,制得干凝胶粉,将制得的干凝胶粉置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温2小时,得到晶粒大小为30~50nm的锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。
Claims (10)
1、一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于本发明按如下步骤进行制备:a、将TEOS溶于水中,用硝酸调节pH=2~3,搅拌30~60分钟,使TEOS预水解;b、分别将含锂化合物和含铝化合物溶解于稀硝酸中;c、待TEOS溶液透明后,将上述a步骤和b步骤得到的溶液以化学计量比为Li+∶Al3+∶Si4+=1∶1∶(1~4)的比例混合均匀;d、向混合液中加入有机单体和交联剂;e、升温至70~100℃,然后加入引发剂,搅拌均匀,5~30分钟后溶液开始凝胶,得到湿凝胶块;f、将湿凝胶块在120℃下干燥12小时或在微波炉中用高火加热15~30分钟除去水分,得到干凝胶块;g、将干凝胶块在研钵中研磨后,置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温1~2小时,得到晶粒大小为30~50nm的锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。
2、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于a步骤和b步骤得到的溶液优选以化学计量比为Li+∶Al3+∶Si4+=1∶1∶2的比例混合。
3、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于含锂化合物为氧化锂或含锂的无机盐;含铝化合物为氧化铝或含铝的无机盐。
4、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于有机单体为丙烯酰胺或者甲基丙烯酰胺;交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸。
5、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于有机单体的加入量为原料总重量的5~10%;有机单体与交联剂的重量比为(3~30)∶1。
6、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于引发剂为过硫酸胺、偶氮二异丁腈或四甲基乙二胺。
7、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于引发剂的加入量为有机单体重量的0.1~0.5%。
8、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于引发剂的重量浓度为5~20%。
9、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于f和g两步骤为直接将湿凝胶块置于煅烧炉中加热到600~1200℃,保温1~2小时,得到干凝胶块,将干凝胶块在研钵中研磨后,得到晶粒大小为30~50nm的锂铝硅系微晶玻璃超细粉末。
10、根据权利要求1所述的一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法,其特征在于在c步骤中的混合溶液中还增加了硝酸锆溶液,硝酸锆溶液的加入量为反应物总重量的0.1~4%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410013562 CN1238285C (zh) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | 一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410013562 CN1238285C (zh) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | 一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1559943A true CN1559943A (zh) | 2005-01-05 |
CN1238285C CN1238285C (zh) | 2006-01-25 |
Family
ID=34440133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200410013562 Expired - Fee Related CN1238285C (zh) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | 一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1238285C (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102219386A (zh) * | 2011-05-16 | 2011-10-19 | 武汉理工大学 | SiO2基复合氧化物体系玻璃的超微细粉体的制备方法 |
CN112185642A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 江西艾特磁材有限公司 | 一种球磨改性溶胶-凝胶包覆磁粉芯的方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107986630A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-04 | 华南协同创新研究院 | 一种纳米生物活性玻璃粉体的制备方法 |
-
2004
- 2004-02-18 CN CN 200410013562 patent/CN1238285C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102219386A (zh) * | 2011-05-16 | 2011-10-19 | 武汉理工大学 | SiO2基复合氧化物体系玻璃的超微细粉体的制备方法 |
CN102219386B (zh) * | 2011-05-16 | 2013-04-24 | 武汉理工大学 | SiO2基复合氧化物体系玻璃的超微细粉体的制备方法 |
CN112185642A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 江西艾特磁材有限公司 | 一种球磨改性溶胶-凝胶包覆磁粉芯的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1238285C (zh) | 2006-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101974259B (zh) | Al掺杂SiC粉体的红外辐射涂料的制备方法 | |
CN109293826A (zh) | PNIPAm微凝胶及二氧化钒/二氧化硅/PNIPAm复合微凝胶的制备方法 | |
CN102976344B (zh) | 一种硅酸锌纳米材料的制备方法 | |
CN1238285C (zh) | 一种制备锂铝硅系微晶玻璃超细粉末的高分子网络凝胶法 | |
CN102912334A (zh) | 一种高稳定性纳米二氧化硅溶胶镀膜液的制备方法 | |
CN102758200B (zh) | 一种溶胶凝胶二氧化硅薄膜的制备方法 | |
CN105948533A (zh) | 一种高强度宽带减反膜的制备方法 | |
CN101456561B (zh) | 一种纳米莫来石粉体的制备方法 | |
TWI613240B (zh) | 高反射率隔熱組成物、其製備方法及隔熱材 | |
CN105036148B (zh) | 一种花簇状Li2Si2O5粉体的制备方法 | |
CN104073918A (zh) | 一种低温条件下合成多晶莫来石纤维的方法 | |
CN104892030B (zh) | 一种纳米镨黄陶瓷色料的制备方法 | |
CN101070222B (zh) | 磷硅酸盐黄绿色长余辉玻璃及其制备方法 | |
CN113372776B (zh) | 一种建筑防晒隔热涂料及其制备方法 | |
CN103539359B (zh) | 稀土掺杂氟化物微纳晶-氟磷玻璃复合材料及其制备方法 | |
CN114408934A (zh) | 一种纳米二氧化硅的制备方法 | |
CN107365084A (zh) | 一种溶胶‑凝胶法制备磁性反光玻璃微珠的工艺方法 | |
CN102206077B (zh) | 硅酸锌钴纳米粉体的制备方法 | |
CN105504896A (zh) | 一种保温涂料 | |
CN104326740A (zh) | 一种球状焦硅酸钕高温陶瓷色料及其制备方法 | |
CN102674417A (zh) | 一种板状结晶α-Al2O3粉体及其制备方法 | |
CN111204806B (zh) | 一种铝掺杂Cr2O3高红外反射材料及其制备方法 | |
CN106800801A (zh) | 一种基于中空玻璃的近红外反射隔热颜料 | |
CN108585040A (zh) | 一种CeVO4功能材料的快速制备方法 | |
CN103303983B (zh) | 一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法 |
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 | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |