DE2251925A1 - Titan-sole und -gele, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 45

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 80, MauerkircherslraSe 45 ·

Ihr Zeichen

Ihr Schreiben Unser Zeichen Datum . V *4 Πίίί 1ί"ί"7·

Anwaltsakte 22 914
Be/A

United Kingdom Atomic Energy Authority London (England)

"Titan-Sole und -Gele, Verfahren zu ihrer Herstellung und

ihre Verwendung"

Diese Erfindung betrifft Titan-Sole und -Gele und Verfahren zu ihrer Herstellung. Derartige Sole und Gele sind als Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Titandioxid und keramischen Materialien, wie Titancarbid und Bleititanzirkonat, gegebenenfalls in form einheitlich kleiner, kugelförmiger Partikel, wertvoll.

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Die Erfindung betrifft ein wäßriges j .Titan-IV enthaltendes Sol, das

a) ein H '/[ti IV-Molarverhältnis von wenigstens 0,01 auiweii.it, und

b) KXi einem vvaijserdispergierbarcn Gel hydraiisiert v/erden kann«

])ie Erfindung betrifft weiterhin ein Titan-IV enthaltendes Gel, das

a) ein H /Ti IV-Molarverhältnis von wenigstens 0,01 aufweist, und

b) in Wasser unter Bildung eines klaren Sols auf -einer 3,5 M-Titankonzentration dispergierbar ist.

■ . ■■■'.■'■

Ferner betrifft die Erfindung zwei. Verfahren zur«.,Btra.tellung von Titan-IV-Sol en und -Gelen. Das erste f eirf ahren wird in der Weise durchgeführt, daß mant

(i) Titanhydroxid wäscht, bis da3 Waschwasser keinen höheren p_H-'#ert als 7 und keine höhere spezifische Leitfähigkeit als 1Q^ M Siemens hatJ

(ii) Säure zugibt, um die gewaschene Titanhydroxidschlämme auf einen nicht höheren Pg-Wert als 3 zu. bringen; -

ι 3 0 98t 7/1102 ^O ORjoinal "^"

(iii) die angesäuerte Schlämme so lange beläßt, bis die Solbildung stattfindet, und gegebenenfalls

(iv) das erhaltene Sol in ein Gel umwandelt.

Beginnt man mit einer wäßrigen Lösung irgendeines Ti-IV-salzes, z. B. TiGl., so wird Titanhydroxid durch Zugabe eines Alkaliüberschusses ausgefällt. Die Ausfällung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur und in verdünnter Lösung bewirkt, um sicnerzustellen, daß die agglomerierenden Kristallite, die den Niederschlag bilden, geringe Größe aufweisen. Um zu vermeiden, daß nicht flüchtige Kationen in den Niederschlag mitgerissen werden, wird es bevorzugt, ein flüchtiges Alkali, z. B. Ammoniumhydroxid oder ein substituiertes Ammoniumhydroxid, als Ausfällungsmittel zu verwenden.

Nach Entfernen der überstehenden Flüssigkeit wird der Niederschlag gründlich gewaschen, im allgemeinen sowohl mit Wasser als auch verdünnten sauren Lösungen. Dies ist notwendig, weil Titanhydroxid, das mitgerissenes Alkali in wesentlichen Mengen enthält, entweder überhaupt keine Sole bildet oder Sole mit übermäßig hoher Viskosität bildete Das Endwaschwasser sollte keinen höheren p_H~Wert als 7 und vorzugsweise etwa 4 und keine höhere spezifische Leitfähigkeit als 1U^ /um Siemens, vorzugsweise nicht mehr als 10 /um iiiem-ns, :;ufweisen

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Der gewaschene Titanhydroxid-Niederschlag kann in Form einer wäßrigen Schlämme, z. B. durch Zentrifugieren, Filtrieren oder durch Abquetschen in einem porösen Beutel, konzentriert werden. Die Konzentration ist vorteilhaft, weil konzentrierte Sole schneller als verdünnte Sole peptisieren. Jedoch bildet Titanhydroxid einen voluminösen Niederschlag, der sich schwierig auf einen höheren als 1 bis 2 M-Titangehalt konzentrieren läßt.

Man gibt dann Säure der gewaschenen Titanhydroxidschlämme zu, um den Ρττ auf einen nicht höheren Wert als 3 und vorzugsweise von 1 bis 2,8, einzustellen. Bei p^-Werten über 3 findet keine Peptisierung statt. Unter p^ 3 erhöht sich die Peptisierungsgeschwindigkeit bei einer Schlämme mit fester Titanhydroxid-Konzentration mit der Säurekonzentration. Die Peptisierung des Niederschlags findet im allgemeinen im wesentlichen in 1 Minute bis H Tagen statt. Da die Säure wieder durch Brennen entfernt werden muß, ist es im allgemeinen vorzuziehen, so wenig Säure wie möglich zu verwenden, wobei man beachten muß, daß die Peptisierung in einer annehmbaren Zeit abläuft»

Die Art der Säure ist nicht kritisch; zu geeigneten Säuren gehören Salpetersäure, Salzsäure, Perchlorsäure und Trichloressigsäure. Nach Zugabe der Säure hält man die Schlämme vorzugsweise bei Raumtemperatur, da Erhitzen die Eigenschaften des Sols durch die Erhöhung der Kristallitgröße

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"beeinträchtigen und Kühlen die Peptisierung verlangsamen kann. Der Grad der Peptisierung kann einfach, dadurch festgestellt werden, daß man den Anteil des Titanhydroxid-Mederschlagausgangsmaterials, der in die überstehende Flüssigkeit übergeht, mißt.

Die Abhängigkeit der Peptisierungsgeschwindigkeit sowohl von der Titanhydroxid- als auch Säurekonzentration wird durch die folgende Tabelle erläutert:

Tabelle 1

Titanhydroxid- HCl Peptisierungshalbkonzentration Konzentration zeit (Min.)

0,21 0,28 45

0,88 0,28 1,5

0,22 0,028 7920

Die erhaltenen Sole haben ein H⁺/Ti IV-Molarverhältnis von wenigstens 0,01 und gewöhnlich von wenigstens 0,02. Der Titanhydroxid-iriederschlag ist nicht leicht auf höhere Werte als 2 MqI zu konzentrieren, und die zum Erreichen eines nicht höheren ρττ-Wertes als 3 erforderliche Säurekonzentration ist im allgemeinen wenigstens 0,02 MoI₀ Dabei gibt es keine kritische Grenze nacäi oben hinsichtlich des H⁺ZTi IV-Verhältnisses der Sole.

Die Erfindung "betrifft weiterhin ein zweites Verfahren zur

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Herstellung eines Titan-IV enthaltenden Sols oder Gels, wozu man ,

(i) eine wäßrige lösung eines Titan-IV-3alzes mit einer Substanz in Kontakt bringt, die Anionen aus der wäßrigen LÖGung entfernt, so daß das Anion/ll IV-Molarverhältnis der wäßrigen Flüssigkeit auf einen nicht höheren Wert als 1 und vorzugsweise nicht höher als 0,5 verringert wird und gegebenenfalls

(ii) das erhaltene Sol in ein Gel umwandelt.

Die Beschaffenheit der Titansalz-Ausgangslösung ist nicht kritisch; zweckmäßigerweise kann eine im Handel erhältliche TiCl.-Lösung verwendet werden. Die Substanz, die Anionen aus der wäßrigen Flüssigkeit entfernt, kann ein fester oder flüssiger Anionenaustauscher sein. Wenn man das Eeaktionsmedium vollständig in der flüssigen Phase zu halten wünscht, ist es wünschenswert, einen flüssigen Anionenaustauscher in Lösung in einem in Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, z. B. einem Amin, zu verwenden, wobei man besonders ein langkettiges aliphatisches Amin auswählt, daa gute Löslichkeit in einem in Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel hat. Ein geeignetes langkettiges aliphatisches Amin wird unter dem Warenzeichen Primene JMT auf den Markt gebracht. Es kann irgendeine nicht reaktionsfähige, wasser-nicht-roiscJabare Flüssigkeit, in der das Amin löslich ist, als wasser-

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nicht-mischbares Lösungsmittel Verwendung finden; bevorzugt wird die Verwendung von 1,1,I-Trichloräthan, wie es beispielsweise unter dem Warenzeichen G-enklene auf den Markt gebracht wird. Normalerweise werd,en mehrere aufeinander folgende Extraktionen notwendig sein, um das Anionen/ Ti Iv"-Verhältnis auf die gewünschte Größe zu bringen.

Die Extraktion wird vorzugsweise, bei Raumtemperaturen durchgeführt, obgleich ein Temperaturanstieg während der Extraktion zu beobachten ist. Dieses Verfahren der Solbildung hat den Vorteil, daß der liederschlag von Titan vermieden wird, so daß der unerwünschte Kristallitwuchs weniger leicht auftritt.

Die nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten Sole können nach bekannten' Verfahren in Gele überführt werden. Geeignete Umwandlungsverfahren sind:

A) das Verdampfen zu einem dichten Gel, das in ein Pulver aus unregelmäßig geformten Partikeln vermählen werden kann;

B) das Sprühtrocknen unter Bildung von kugelförmigen Partikeln;

G) die Dehydratisierung in einem lyophilen Lösungsmittel, Zo Bo trockenem 2-Äthylhexanol, unter Bildung von kugelförmigen Partikeln?

D) (äie vollkommene Extraktion der Anionen mittels einer

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Lösung in einer vvasser-nicht-mischbaren Flüssigkeit eines Amins, z. B. Primene JMT, oder

E) die chemische Geliorung mit Ammoniakgas, während das Sol in einer inerten, wasser-nicht-mischbaren Flüssigkeit, z. B. 1,1,1-Trichloräthan, dispergiert ist/ wodurch man kugelförmige Partikel erhält.

Die nach A) gebildeten Gele sind in Wasser unter Bildung von Solen dispergierbar, die bei 3,5 M Titan-IV-Konzentrationen klar sind. Sole mit hohem Titan-IV-Gehalt können auf diese Weise hergestellt werden. Beispielsweise war ein Sol, das durch Dispergieren eines Gele, das ein H⁺/Ti IV-Molarverhältnis von 0,2 hatte, hergestellt wurde, klar und stabil bei 400 g/l TiOg. Es wurden keine Anzeichen für."" Brechen in Gele bei zweijähriger Lagerung bei 20⁰C festgestellt.

Die Verfügbarkeit dieser stabilen Titandioxid-Sole, (die nur sehr kleine Kristallite von Titandioxid oder hydratisierten Titandioxiden enthalten, wie dies durch das halbtransparente Aussehen der Sole erkennbar ist), erleichtert wesentlich die Herstellung und 'Fabrikation vieler Materia- j Ilen auf Titandioxidbasis. Für einige typische"Terwendun- _; gen gelten folgende Einzelheiten:

i Ca)- Die Titan-IY-Sole können mit wasser-nicht-mischbaren : organischen Lösungsmitteln gerührt oder in diese diaper- j

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INSPECTED

giert und als kugelförmige Partikel in Größen von 4 Ms 2500 /VJSi₁ abhängig von dem verwendeten Dispersions- oder Rührverfahren, geliert werden. Die erhaltenen kugelförmigen G-elpartikel können geeigneterweise bei ziemlich mäßigen Temperaturen von 800 bis 1OQO⁰C gebrannt werden unter Bildung von TiO₂ in ϊοπη von harten Kugeln, die für Plasmasprühzwecke geeignet sind.

(b) Die Titan-IV-Sole können mit einer kolloidalen Form . von Kohlenstoff gemischt werden. Zu diesem Zweck kann ein vorgebildetes Kohlenstoffsol mit dem Titan-IV-Sol gemischt oder Kohlenstoff in fein verteilter lorm zu dem Titan-rV-SoI zugegeben werden, wobei die Dispersion durch ein Netzmittel, ζ. B. Polyvinylalkohol, unterstützt werden kann. Die gemischte Dispersion dehydratisiert man und setzt sie zur Bildung von Titancarbid um. Die kleinen Kristallite in den Titandioxid-Solen erleichtern wesentlich die Reaktion. Bestimmte Formgebungen, wie Kugeln, können aus Titan und Kohlenstoff enthaltenden Solen nach den oben ausgeführten Verfahren gebildet werden.

(c) Die Titan-IV-Sole können mit Zirkon-IV-Solen und mit löslichen oder dispergierten Bleiverbindungen unter Bildung gemischter Dispersionen gemischt werden, wobei die genauen Molarverhältnisse für Blei-Titan-Zirkonat (PZT) - einem elektrokeramischen Material mit sehr wertvollen Eigenschaften - eingestellt werden können. Die gemischten Disper-

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sionen können dehydratisiert und in feines, partikelförmiges Material gebrochen werden, aus dem sich leicht elektrokeramische Materialien bilden lassen.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 Nitrat-stabiliiäiertes Sol und Gel

20 1 wäßrige Titanchloridlösung (0,30 Mol Ti IV, 1,0 Mol Cl") wurden zu 200 1 0,175 M Ammoniumhydroxidlösung unter Rühren zugegeben. Den gelatinösen Niederschlag von Titanhydroxid ließ man 2 Stunden absitzen, und 225 1 überstehende Flüssigkeit wurde dekantiert. Der Niederschlag wurde mit 220 1 Wasser gewaschen und das Überstehende nach 2 Std. Abhitzen entfernt. Nach Zugabe von 176 1 Wasser wurde der Ρττ-Wert der dünnen Schlämme auf 3» 3 mit 3|35 1 1 M Salpetersäure eingestellt, und nach 30 Minuten Eühren wurde der Hydroxidniederschlag erneut 2 Stunden absitzen lassen. Es wurden zwei weitere Wasserwäschen mit 180 1 bei der Hydroxidschlämme vorgenommen. Das zur Dekantierung vorgesehene End-

2 produkt hatte eine Leitfähigkeit von 1,3 χ 10 yum Siemens und einen p^-Wert von 3,8, wobei das Volumen der gewaschenen Schlämme 40 1 betrug. Diese wurde mit 0,75 1 1 M Salpetersäure gemischt,und nach 30 Minuten Rühren ließ man die dünne Schlämme, die nunmehr einen p-g-Wert von 2,3 hatte, bei 20⁰C 14 Tage ruhen. Nach 5 Tagen waren 35 $» Titandioxid dispergiert, und nach 14 Tagen waren 100 # in disper-

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giertem Zustand, was aus dem Fehlen irgendeines unlöslichen Materials in dem blaß-blauen, halb durchsichtigen Sol erkennbar war. Das Sol wurde bei 20⁰O verdampft, wodurch man 0,60 kg glitzerndes, blaß-cremefarbenes Gel erhielt, das 80,8 io TiO₂ und 5,7$ NO₅" enthielt. Has Molverhältnis NO^/TiOg = 0,13. Bei Dispersion in Wasser unter Bildung eines klaren Sols mit 3,5 M Titandioxid betrug der p_H-Wert 1,0 und die leitfähigkeit 4,5 x 10 /um Siemens.

Beispiel 2 Chlorid-stabilisiertes Sol und Gel

.45 1 wäßrige Titan-IV-Chlorid- (0,25-M Ti, 2,1 M Cl")-Lösung wurden langsam unter Rühren zu 200 1 0,49 M Ammoniumhydroxid unter Bildung eines p^-Wertes von 5,2 zugegeben und das Gesamtvolumen auf 300 1 mit Wasser eingestellt. Der gelatinöse Niederschlag von Titanhydroxid wurde vier mal durch Dekantieren gewaschen, wobei jede Waschlauge aus 200 1 Wasser bestand und die zweite Wäsche 0,4 1 2 M Salzsäure zur Bildung eines p^-Wertes von 3,J enthielt, lach der Enddekantierung (ρ_Η 4,1, Leitfähigkeit 7 x 10 /um Siemens) wurde die Schlämme (60 1) mit 0,6 1 2 M Salzsäure zur Bildung eines Molverhältnisses HOl/TiOp = 0,10 (Pu 2,3) gemischt und die angesäuerte Schlämme 15'Tage gealterte Eine 10 1-Menge des halb durchsichtigen Sols wurde bei 2O⁰C verdampft, wodurch man 0,19 kg glitzerndes Gel erhielt, das 74,0 fo TiO₂ und 3,9 $ 01 enthielt,, Wenn man 50 g des Gels in 5O ml Wasser dispergierte, hatte das Sol

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einen p^-Wert von 1,3 und eine Leitfähigkeit von 5,1 χ 10 /um Siemens.

Beispiel 3

Die PeptiBierungsstufe der Beispiele 1 und 2 wurde unter Verwendung verschiedener Säuren mit verschiedenen Konzentrationen wiederholt. In allen Fällen betrug die Ti-IV-Konzentration in der wäßrigen Schlämme 0,22 M, und die angesäuerte Schlämme ließ man bei Raumtemperatur von 22 C stehen. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2

Lö sung	Säurekonzentration (M)	HAc CCl3 COOH	-	5,4	Leit fähig	% Ti IV, peptisiert nach Alterung	5 Tage	H Tage
Nr.	HHO, HCl		0,21	2,0	keit Z 10-2 /im Sie	1 Tag
			0,12	3,5	mens		keines	keines
A	-	-	0,05	1,5	3,4	keines	30	98
B	0,016 -	0,088		2,0	40,0	etwas	keines	keines
C	— —			2,8	5,0	keines	91	100
S	0,058	-		2,1	115,0	etwas	34	100
E	.-■■ 0,029	2,3	50,0	etwas	Spuren	Spuren
F	0,019	2,5	14,0	keines	58	100
β	- -. .	40,0	etwas	38	60
H	-	28,0	etwas	22	36
I		18,0	etwas

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inspect©

Beispiel 4

Eine im Handel erhältliche TiCl.-Lösung (500 ecm) wurde mit einer 50 'folgen Yol./Vol.-lösung Primene JMT in 1,1,1-Trichloräthan (1000 ecm) bei einer Ausgangstemperatur von 19°G gemischt, das Gemisch 15 Minuten mit einem Rührwerk gerührt und die Phasen getrennt. Dieses Verfahren wurde vier mal wiederholt, wobei die Ergebnisse der Tabelle 3 zu entnehmen sind. Die wäßrige Endphase war ein klares Sol, das eine hohe Konzentration an Titan enthielt, das nicht in ein wasser-dispergierbares Gel umgewandelt werden konnte,

Tabelle 3

Ti-IV-Kon- Cl-Kon- . Cl/Ti- maximale Dichte der Lözentration zentration Ver- Temp.währ. sungen

(M)	(M)	hältnis	d„Extrak tion (0C)	Aq Org. (g/ccm) (g/ccm)	-
2,81	10,6	3,8	-	1,35	1,099
2,78	8,1	2,8	53	1,32	1,097
2,97	6,0	2,0	■52	1,32	1,097
3,12	3,5	1,1	45	1,28	1,096
3,22	1,2	0,3	40	1,22

Wenn die wäßrige Bndphase mit einem Cl/Ti-Verhältnis von 0,3 mit ausreichend Amin zur Verringerung des Verhältnisses auf 0 extrahiert wurde, wurde die wäßrige Phase eine gelierte Masse, die kleine Kugelpartikel in der Größe von 4 bis 100 /um enthielt. Die Größe in diesem Bereich wurde durch das Ausmaß des Rührens bei der Endextraktion be-

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stimmt. Die gelierten Partikel wurden mit 1, 1,1-Trichloräthan gewaschen, bei 105°C getrocknet und dann bei 1000⁰O gebrannt, wodurch man kleine, dichte Kugelpartikel erhielt, die ideal für ein Flamm- oder Piasmaspritzgerät geeignet sind.

Beispiel 5

Ein 3,5 M Titandioxid-Sol (10 ml) wurde zu 0,5 1 trockenem 2-Äthylhexanol, das 0,5 $ Surfactant (Sorbitan-Monooleat) enthielt, zugegeben, wobei das organische Lösungsmittel mäßig gerührt wurde_o Das Sol zerbrach in das nicht mischbare organische Lösungsmittel unter Bildung kleiner, kugelförmiger Solpartikel, die langsam als Folge der Extraktion des Wassers durch das lyophobe Lösungsmittel gelierten. Nach 15 Minuten läßt man die Partikel absitzen, dekantiert das Lösungsmittel ab und wäscht die gelierten Kugeln mit Aceton und trocknet in der Luft bei 105°C. Die Partikel wurden dann in Luft bei 1000 G gebrannt, wodurch man dichte, kugelförmige Oxidpartikel in einer Größe von 50 bis 150 /um erhält.

Beispiel 6

10 ml Titandioxid-Sol mit einer Dichte von 1,23 g/ml (3,5 M TiOp) wurden durch eine Düse mit einem durchmesser von 35O /um, die sich in dem unteren Teil einer 30 cm hohen Glaskolonne befindet, eingespritzt, wobei diese 1,1,1-Trichloräthan, Dichte 1,32 g/ml, und 0,05 °ß> Sorbitan-Monooleat

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enthielt. Das Sol wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 ml/Min, eingespritzt, und da seine Dichte geringer ist als die des organischen Lösungsmittels, steigen die Solpartikel in der Kolonne, nachdem sie etwa 10 cm gestiegen war, hatten die Solpartikel eine gut gebildete Kugelform und wurden dann durch einen Bereich am Kopf der Kolonne geleitet, wo Ammoniakgas mit 0,1 l/Min, eingeführt wurde» Die Tropfen gelierten sofort und wurden am Kopf der Kolonne gesammelt, wobei das gesamte Arbeitsverfahren in 6 bis 7 Minuten beendet war. Nach Trocknen in Luft bei 105⁰C wurden die Gelpartikel bei 850⁰G gebrannt, wodurch man undurchsichtige Titandioxidkugeln mit Größen von 350 bis 550 /um erhielt. Die Dichte, gemessen in Quecksilber, betrug 3»86 g/ml, und durch Röntgenmessungen konnte Titandioxid in Eutilform festgestellt werden.

Verwendet man Düsen mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten, konnten die Sole in Kugelpartikel in Größen von 100 bis 2500 yum geliert werden«,

Beispiel 7

Ein 4,5 M Titandioxid-Sol (0,22 1) wurde mit 34*9 g Kohlepulver in fein verteiltem Zustand und 2 g Polyvinylalkohol (PVA),zur Unterstützung der Dispersion des Kohlenstoffs, gemischt. Das Gemisch hatte ein KohlenstofftTitandioxid-Molverhältnis von■3 s1 f■ und um eine gleichmäßige Dispersion

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,1

sicherzustellen wurden Glasperlen zugegeben und die Masse in mechanisch angetriebenen Zylindern 40 Stunden gedreht. Die Kohlenstoff-Titandioxid-PVA-Dispersion wurde unter Verwendung von 2-Äthylhexanol, wie in Beispiel 5> in kugelförmige Partikel umgewandelt. Eine Fraktion der gelierten Kügelchen (5 g) wurde auf ein poröses Graphitbett mit einem Argonstrom verwirbelt und dann durch Induktion zuerst 15 Minuten bei 90O⁰C zur Entfernung von flüchtigem Material und dann bei 1500 G 30 Minuten unter Bildung von Titancarbid erhitzt» Der chemischen Eeaktion folgte man durch Analysieren des Kohlenmonoxids in dem Abgasstrom unter Verwendung von GasChromatographie. Nach abgelaufener Reaktion, (was man aus dem Fehlen von Kohlenmonoxid erkennt), wurde das Produkt in Argon gekühlt, und es bestand aus kleinen, kugelförmigen Partikeln in Größen von 75 bis 125 /um. Die chemische Analyse zeigte einen Gehalt an Kohlenstoff von 19,5 $ (errechnet für TiG 19,9 #) und an Sauerstoff von 0,26 #. Durch RÖntgenprüfung wurde das Produkt als kubisches Titanmonocarbid mit einer konstanten Zellgröße von 4,3275 A ermittelt.

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Beispiel 8

Ein 3,0 M Titandioxidsol (35,2 ml) wurde zu einer Lösung (165,8 ml) zugegeben, die 92,0 g Pb(MO₅)₂, 13,4 g La(BQj) '6K₂O und 24,8 g ZrO₂ (als Lösung mit NO₅JZrO₂, äquivalent 1:1) enthielt» Dieses Gemisch, enthielt die notwendigen Komponenten zur Bildung eines Produkts mit der Zusammensetzung Pb^₉₀₀ ^₀,100 ^ZrO,634 ^Ti0,341 °3,0·

Solche Materialien finden Verwendung auf dem elektronischen Gebiet ~als piezoelektrische und ferroelektrische Oxide. Beinahe sofort (weniger als 30 Minuten) wurde die gemischte Dispersion unter Rühren zu 0,5 1 1,1,1-Trichloräthan zugegeben, das 0,25 $ Surfactant enthielt. Die wäßrige Flüssigkeit, (nunmehr in dispersem Zustand als kleine Tropfen in der nicht mischbaren organischen Phase), wurde dadurch geliert, daß man 0,125 1 einer 1,8 M Lösung von Primene JMT, (einem durch Warenzeichen geschützten, langkettigen 1min), in 1,1,1-Trichloräthan zugab. Die Gelierung erfolgte dadurch, daß das Amin Titrationen aus den wäßrigen Tropfen extrahiert. Keine Metallkationen wurden in die organische Phase extrahiert. Die cremeweißen, gelierten Partikel wurden abfiltriert, mit 1,1,1-Trichloräthan gewaschen und bei 105⁰C getrocknet, Nach Brennen bei 1260⁰O hatte das feinkörnige Produkt die porös ähnliche Struktur.

Patentansprüche ι

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Claims (3)

1. - 18 Patentansprüche: '

   Titan-IV enthaltendes Gel, gekennzei cn η et durch

   a) ein H /Ti IV-Molarverhältnis von wenigstens 0,01 und ¹J- ■·/

   b) es in Wasser dispergierbar ist unter Bildung einss klaren Sols von einer 3»5 M Titankonzentration.
2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Titan-IV enthaltenden Gels gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

   (i) Titanhydroxid wäscht, bis das Waschwasser einen p„-Wert von nicht mehr als 7 und eine nicht höhere spezifische Leitfähigkeit als 10 yu Siemens hatj (ii) Säure zugibt, um die gewaschene Titanhydroxid-

   Bclilämine auf einen p_H-Wert von nicht mehr als 3 zu bringen}
   (iii) die angesäuerte Schlämme so lange ruhen läßt, bis

   die Solbildung stattfindet, und (iv) das erhaltene Sol in ein Gel umwandelt.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Titan-IT enthaltenden Gels gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man eine wäßrige Lösung eines Titan-IV-salzes mit einer Substanz in Kontakt bringt, die Anionen aus der wäßrigen Lösung entfernt, so daß das

   309817/1102 "¹⁹"

   Anionen/Ti-IV-Molarverhältnis der wäßrigen Flüssigkeit auf einen Wert von nicht mehr als 1 verringert wird, und daß man das erhaltene Sol in ein Gel umwandelt.

   4° Gel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form von Kugelpartikeln in der Größe von 4 Ms 25OO /um aufweist<,

   5. Verwendung des Gels gemäß Anspruch 1 oder 4 zur Bildung von Titandioxid durch Brennen.

   6 ο Gel gemäß Anspruch 1 oder 4> dadurch gekennzeichnet, daß es fein verteilten Kohlenstoff, der innig darin dispergiert ist, enthält.

   7ο Verwendung des Gels gemäß Anspruch 6 zur Bildung von Titancarbid durch Brennen«,

   80 Gel gemäß Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es in innigem Gemisch zugleich Zr IV und eine lösliche oder dispergierte Bleiverbindung enthalte

   9ο verwendung des Gels gemäß Anspruch 8 zur Bildung von nat ■. urch Brennen.

   3 Ü 9 8 1 7 / 1 1 0 J

   ^gAD