SU1708765A1 - Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide - Google Patents

Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide Download PDF

Info

Publication number
SU1708765A1
SU1708765A1 SU904796625A SU4796625A SU1708765A1 SU 1708765 A1 SU1708765 A1 SU 1708765A1 SU 904796625 A SU904796625 A SU 904796625A SU 4796625 A SU4796625 A SU 4796625A SU 1708765 A1 SU1708765 A1 SU 1708765A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
precipitate
water
stabilized zirconia
separated
phase composition
Prior art date
Application number
SU904796625A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Пархоменко
Виктор Григорьевич Верещак
Вячеслав Геннадиевич Свиридов
Сергей Георгиевич Кащеев
Владимир Иванович Федоров
Александр Степанович Дорошенко
Владимир Семенович Смукович
Original Assignee
Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского
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 Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского filed Critical Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского
Priority to SU904796625A priority Critical patent/SU1708765A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1708765A1 publication Critical patent/SU1708765A1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способу получени  стабилизированного диоксида циркони  и позвол ет повысить однородность фазового состава и моно-дисперсность конечного продукта. В водный раствор соли циркони , содержащий соединени  стабилизирующего элемента, ввод т органическое соединение с потенциалом ионизации 7,5- 8,22 эВ в количестве The invention relates to a process for the preparation of stabilized zirconia and allows an increase in the homogeneity of the phase composition and the mono-dispersion of the final product. In an aqueous solution of a zirconium salt containing compounds of a stabilizing element, an organic compound is introduced with an ionization potential of 7.5-8.22 eV in the amount of

Description

механическими свойствами и структурой . Одним из методов приготовлени  по рошков оксидов металла., в т.ч. диоксида циркони , стабилизированного ок сидами кальци , магни , иттри , другими редкоземельными элементами,  в|л етс  совместное осаждение соединений циркони  и стабилизатора из их водных растворов водным раствором осадител , отделение полученного оса ка, промывка его, сушка и прокаливание . Однако, порошки полученные-указан ным способом не отвечают требовани м предъ вл емым к материалам дл  производства тонкой технической керамики , так как обладают низкой однородностью по химическому и фазовому .составу, вследствие того, что при соосаждении многокомпонентных соединений с различающимис  рН осаждени м всегда имеет место последовательное осаждение. Кроме того, не обеспечиваетс  до статочно полное удаление адсорбированной и кристаллизационной воды из осадка, что обуславливает при прокал вании осадка формирование грубодисперсного продукта, содержащего спекшиес  агломераты, требующие помола. Известен способ получени  диоксид циркони , стабилизированного оксидом кальци , включающий совместное осаждение циркони  и кальци  из раствора их соединений водным раствором аммиака с добавлением карбоната аммони  или оксалата аммони , отделение, сушку, диспергирование высушенной Ма сы в водном растворе едкого натра в ультразвуковом поле, повторное отделение , сушку и прокаливание осадка. В результате происходит более рав номерное распределение стабилизирующей дббавки по объему материала, од нако способ не обеспечивает достаточную фазовую однородность и монодисперсность получаемого порошка. Кроме того, не обеспечиваетс  полное удаление адсорбционной и кристаллизационной воды из осадка, что обусла вливает образование при прокаливании спекшихс  агломератов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  тонкого порошка диоксида циркони , заключающийс  в том, что в водный раствор соли циркони  или ее смеси с солью магни , кальци  и/или иттри , аммиачную воду, образовавшийс  осадок отдел ют от маточного раствора и промывают водой, ввод т органический растворитель и провод т дистилл цию, после чего отдел ют частицы порошка, провод т сушку и затем прокалку. Наличие стадии отгонки в органическом растворителе позвол ет уменьшить содержание воды в отдел емом осадке, что снижает агрегирование частиц при сушке и прокалке, однако однородность фазового состава, а также монодисперсность полученных порошков остаетс  низкой.Цель изобретени  - повышение однородности фазового состава и монодисперсности порошка. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  стабилизированного диоксида циркони , включающего приготовление водного раствора соединений циркони  и стабилизатора , осаждение их в виде гидроксидов водным раствором осадител  с последующим отделениеМуПромывкой, дистилл цией с органическим растворителем , сушкой и прокаливанием полученного осадка, в водный раствор соединений циркони  и стабилизатора предварительно ввод т органическое соединение с потенциалом ионизации 7,58 ,22 эВ в количестве 2- 1 0 моль/л, в частности 3-аминотолуол, 1 ,2-диок-. сибензол, 4-метоксифенол, а процесс осаждени  ведут в ультразвуковом поле . I Введение добавок органических соединений в исходный раствор соединений циркони  и стабилизатора и проведение осаждени  в.ультразвуковом поле обеспечивает такие услови  образовани  осадка, при которых происходит образование преимущественно мелких глобул с равномерным распределением стабилизирующей добавки по объему. Наложение ультразвуковых колебаний в процессе осаждени  приводит к образованию большого количества зон концентрационной неоднородностиj а органическое соединение, облада  резонансным адсорбционным потенциалом по отношению к поверхности твердых частиц, гидрофобирует поверхность последних , преп тству  росту цепи между зародышами новой фазы, что способствует повышению однородности фазового состава и монодисперсности осадка. Предлагаемые органические соединени   вл ютс  промышленно освоенным и выпускаютс  отечественной промышленностью: 3-аминотолуол, 1 ,2-диоксибензол , -метоксифенол. Ультразвуковое поле генерируют с помощью типо вого генератора. Частота колебаний определ етс  типом генератора и не вли ет на конечные результаты. Использование предлагаемых органи ческих соединений в указанных пределах способствует наилучшему достижению цели изобретени . Использование их в количествах, меньших, чем предлагаемый нижний предел не обеспечивает желаемого эффекта, а использование их в количествах, больших, чем предлагаемый верхний предел нецелесообразно , так как заметного повышени  однородности фазового состава и монодисперсности получаемых порошков не происходит. В водный раствор соли циркони , содержащий соединени  стабилизирующего металла, ввод т органическое соединение с потенциалом ионизации 7,5-8,22 эВ и осуществл ют осаждение в ультразвуковом поле с одновременной подачей исходного раствора и раствора осадител  в реактор идеального смешени . В качестве осадител  может быть выбран водный раствор аммиака или содержащего аммиак соединени . Расходные коэффициенты матери альных потоков выбираютс  из расчета соблюдени  посто нства рН в реакцион ном объеме. Образующийс  гидроксид отдел ют от маточного раствора, многократно промывают сначала водой, за тем органическими растворител ми спи тового, кетонового или эфирного р да , неограниченно смешивающихс  с во дой, отжимают и диспе|эгируют в органическом растворителе. Далее ведут ДИСТИЛЛЯЦИЮ, отдел ют осадок, промывают органическими растворител ми, сушат и прокаливают. Пример. В1л водного раст вора нитрита цирконила концентрацией 0,2 моль/л добавл ют 6,2, мл водногоmechanical properties and structure. One of the methods for preparing powders of metal oxides, incl. Zirconia stabilized with calcium oxides, magnesium, yttrium, other rare-earth elements, joint deposition of zirconium compounds and the stabilizer from their aqueous solutions with an aqueous precipitant solution, separation of the resulting sediment, washing it, drying and calcining. However, the powders obtained by this method do not meet the requirements imposed on materials for the production of fine technical ceramics, since they have low homogeneity in chemical and phase composition, due to the fact that during coprecipitation of multicomponent compounds with different pH precipitations always place consistent deposition. In addition, the sufficiently complete removal of the adsorbed and crystallization water from the precipitate is not ensured, which, when the precipitate is calcined, forms a coarse product containing agglomerates that require grinding. A method of producing calcium oxide stabilized zirconia is known, including the co-precipitation of zirconium and calcium from a solution of their compounds with an aqueous solution of ammonia with the addition of ammonium carbonate or ammonium oxalate, separating, drying, dispersing dried Mac in an aqueous solution of sodium hydroxide in an ultrasonic field, and re-separating , drying and calcining the precipitate. As a result, a more uniform distribution of the stabilizing dBuvka over the volume of the material occurs, however, the method does not provide sufficient phase homogeneity and monodispersity of the resulting powder. In addition, there is no complete removal of the adsorption and crystallization water from the precipitate, which causes the formation of sintered agglomerates during calcination. Closest to the present invention is a method for producing a fine powder of zirconia, which consists in the fact that in the aqueous solution of the zirconium salt or its mixture with a magnesium salt, calcium and / or yttrium, ammonia water, the precipitate formed is separated from the mother liquor and washed with water, an organic solvent is introduced and distillation is carried out, after which the powder particles are separated, dried and then calcined. The presence of a stripping step in an organic solvent reduces the water content in the separated precipitate, which reduces the aggregation of particles during drying and calcining, however, the homogeneity of the phase composition as well as the monodispersity of the obtained powders remains low. The purpose of the invention is to increase the homogeneity of the phase composition and monodispersity of the powder. The goal is achieved in that according to the method of obtaining stabilized zirconia, which involves preparing an aqueous solution of zirconium compounds and a stabilizer, precipitating them in the form of hydroxides with an aqueous solution of a precipitant, followed by separating the Moss by washing, distilling with an organic solvent, drying and calcining the resulting precipitate, into the aqueous solution of the compounds Zirconium and stabilizer pre-introduced organic compound with an ionization potential of 7.58, 22 eV in the amount of 2-1 0 mol / l, in particular STI 3-aminotoluene, 1, 2-dioctyl. sybenzene, 4-methoxyphenol, and the deposition process is carried out in an ultrasonic field. I The introduction of additives of organic compounds into the initial solution of zirconium compounds and the stabilizer and the deposition of the ultrasonic field provide the conditions for the formation of a precipitate under which the formation of predominantly small globules with a uniform distribution of the stabilizing additive by volume. The imposition of ultrasonic oscillations during the deposition process leads to the formation of a large number of concentration heterogeneity zones and the organic compound, has a resonant adsorption potential on the surface of solid particles, hydrophobes the surface of the latter, preventing the chain from growing between the nuclei of the new phase, which improves the homogeneity of the phase composition and monodispersity draft. The proposed organic compounds are industrially developed and produced by domestic industry: 3-aminotoluene, 1, 2-dioxybenzene, -methoxyphenol. The ultrasound field is generated using a type generator. The oscillation frequency is determined by the type of generator and does not affect the final results. The use of the proposed organic compounds within the specified limits contributes to the best achievement of the purpose of the invention. Using them in quantities smaller than the proposed lower limit does not provide the desired effect, and using them in quantities greater than the proposed upper limit is impractical because there is no noticeable increase in the homogeneity of the phase composition and the monodispersity of the resulting powders. An organic compound with an ionization potential of 7.5-8.22 eV is introduced into an aqueous solution of a zirconium salt containing compounds of a stabilizing metal and deposition is carried out in an ultrasonic field with simultaneous feeding of the initial solution and the precipitant solution into an ideal mixing reactor. As a precipitant, an aqueous solution of ammonia or an ammonia-containing compound may be selected. The flow rates of material flows are selected on the basis of maintaining the pH in the reaction volume. The resulting hydroxide is separated from the mother liquor, washed several times with water, followed by organic spirits, ketones or ethers, mixed indefinitely with water, drained and dispersed in an organic solvent. Next, DISTILLATION is carried out, the precipitate is separated, washed with organic solvents, dried and calcined. Example. In a 0.2 mol / l aqueous solution of zirconyl nitrite, a concentration of 6.2 ml of aqueous was added.

раствора нитрита иттри , концентрацией 1 моль/л, а также 3-10 моль/л исходного раствора 3-аминотолуола с потенциалом ионизации 7,5 эВ.a solution of yttrium nitrite, with a concentration of 1 mol / l, as well as 3-10 mol / l of the initial solution of 3-aminotoluene with an ionization potential of 7.5 eV.

Полученный раствор с помощью пневматической форсунки распыливают наThe resulting solution using a pneumatic nozzle sprayed on

Фор.мула изобретени Formula of invention

Claims (2)

1. Способ получени  порошка стабилизированного диоксида циркони , включающий приготовление водного (аст5 поверхность осадительного объема. .-t Осадитель - водный 6 И раствор аммони  , непрерывно подают в реактор, поддержива  рН среды 9. Контроль рН выдачей управл ющего сигнала на электрический жидкостной клапан осуществл етс  с помощью универсального иономера И-102. К осадительной емкости непрерывно подвод т ультразвуковые колебани  частотой 47 кГц. Образующийс  осадок вывод т из реактора, отдел ют от маточного раствора, промывают водой до отсутстви  качественной реакций на нитрат, далее отжатый оса- док диспергируют в этаноле и отдел ют фильтрованием. Затем осадок диспергируют в 5 л изоамилового спирта и при 70С начинают отгонку воды, заканчива  при 108 С. Осадок отдел ют, промывают на фильтре ацетоном, подвергают вакуумной сушке при в течение су- ток, далее прокаливают при в течение 2 ч. Получают порошок диоксида циркони , стабилизированный оксидом иттри  D50-0,09 f/M, б-З.З, фазовый состав: тетрагональной формы 98%, моноклинной 2«. По аналогии с приведенным примером были получены порошки стабилизированного диоксида циркони  в различных услови х осаждени  и испытаны их физико-механический свойства.Фазовый . состав определ ли по полиморфному методу Гарви и Никольсона. Дисперсность порошков определ ли на весовом центрифугальном седиментографе СВ-3. Контроль осуществл ли по электронным микрофотографи м и (ПЭМ ЭМВ 100 Л). Дл  сравнени  были испытаны физико-механические свойства порошка стабилизированного диоксида циркони , полученного по прототипу. Как следует из данных приведенных в таблице, предлагаемый способ обеспечивает получение порошка стабилизиованного диоксида циркони , обладаюего повышенной однородностью фазового состава и монодисперсностью, что озволит повысить качество керамичесих изделий.1. A method of obtaining stabilized zirconia powder, which includes preparation of water (ast5 surface of the precipitating volume. -T Precipitator - water 6 And ammonium solution, continuously fed into the reactor, maintaining the pH of the medium 9. Monitoring the pH by issuing a control signal to the electric liquid valve performed Using a universal ionomer I-102. The 47 kHz ultrasonic oscillations are continuously supplied to the settling tank. The resulting precipitate is removed from the reactor, separated from the mother liquor, and washed with water. until there is no qualitative reaction to nitrate, then the squeezed precipitate is dispersed in ethanol and separated by filtration. Then the precipitate is dispersed in 5 liters of isoamyl alcohol and distillation of water is started at 70 ° C. ending at 108 C. The precipitate is separated, washed on the filter with acetone, subjected vacuum dried for 24 hours, then calcined for 2 hours. Zirconia powder stabilized with yttria oxide D50-0.09 f / M, b-Z.Z., phase composition: 98% tetragonal, monoclinic 2 ". By analogy with the above example, stabilized zirconia powders were obtained under various deposition conditions and their physicomechanical properties were tested. Phase. The composition was determined according to the polymorphic method of Garvey and Nicholson. The dispersion of the powders was determined on a CB-3 weight centrifugal sedimentograph. The control was carried out using electronic microphotographs (TEM EMV 100 L). For comparison, the physicomechanical properties of the prototype stabilized zirconia powder obtained were tested. As follows from the data presented in the table, the proposed method ensures the production of stabilized zirconia powder, which has an increased homogeneity of the phase composition and monodispersity, which will improve the quality of ceramic products. вора, содержащего соединени  циркони  и элемента-стабилизатора, осаждение их водным растворам аммиака, отделение и промывку образующегос  осадка , дистилл цию с органическим растворителем , сушнсу и прокаливание, о тличающийс .  тем, что, с целью повышени  однородности фазового состава и монодисперсности порошка конечного продукта,.в водный раствор соединений циркони  и стабилизатораa thief containing zirconium compounds and a stabilizer element, precipitating them with aqueous ammonia solutions, separating and washing the resulting precipitate, distilling with an organic solvent, drying and calcining. the fact that, in order to increase the homogeneity of the phase composition and the monodispersity of the powder of the final product, an aqueous solution of zirconium compounds and a stabilizer перед осаждениен ввод т доЬавку органического соединени  с потенциалом ионизации 7,5-8,22 эВ в количестве (2-) 1СГ моль/л и процесс осаждени  ведут в ультразвуковом поле..Before deposition, the addition of an organic compound with an ionization potential of 7.5-8.22 eV in the amount of (2-) 1CG mol / l is introduced and the deposition process is conducted in an ultrasonic field .. 2. Способ по п. 1,отличаюи и с   тем, что в качестве органического соединени  используют 3-аминотолуол , или 1-2-диоксибензол, или -метоксифенол.2. The method according to claim 1, wherein the organic compound used is 3-aminotoluene, or 1-2-dioxybenzene, or-methoxyphenol.
SU904796625A 1990-01-08 1990-01-08 Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide SU1708765A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904796625A SU1708765A1 (en) 1990-01-08 1990-01-08 Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904796625A SU1708765A1 (en) 1990-01-08 1990-01-08 Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1708765A1 true SU1708765A1 (en) 1992-01-30

Family

ID=21498971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904796625A SU1708765A1 (en) 1990-01-08 1990-01-08 Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1708765A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Стрекаловский В.Н., Полежаев Ю,М. Пальгуев С.Ф. Оксиды с примесной разупор доченностью. М.: Наука, 1987»'Авторское свидетельство СССР Vf 780^*12, кло С 01 G 25/02, опублик. 1988.За вка JP № 59-39367, кл. С 01 G 25/02, опублик. 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69515209T2 (en) Highly reducible alumines, cerium oxide and zirconium oxide compositions, processes for their preparation and their use for the production of catalysts
EP1447381A2 (en) Nanoporous alumina products and process for their preparation
KR20080081938A (en) Methods for production of titanium oxide particles, and particles and preparations produced thereby
Sato et al. Hydrothermal synthesis of fine perovskite PbTiO 3 powders with a simple mode of size distribution
US20050167641A1 (en) Ultrafine Modified Aluminum Hydroxide and Its Preparation
DE19522946A1 (en) Prodn. of fine particulate aluminium hydroxide and aluminium oxide used as ceramic precursors
US4351821A (en) Preparation of gallium oxide
KR20030059091A (en) Zirconia in Fine Powder Form, Zirconia Hydroxycarbonate and Methods for Preparing Same
SU1708765A1 (en) Method for preparation stabilized powder of zirconium dioxide
Hu et al. Preparation of Nanosize Cu–ZnO/Al2O3Catalyst for Methanol Synthesis by Phase Transfer with Metal Surfactant: 1. A Study of Preparation Conditions
HU207969B (en) Process for producing 4a-type finegrained cristalline zeolite powder
JPH0367964B2 (en)
JP4671618B2 (en) Calcium titanate and method for producing the same
EP0687246B1 (en) Process for producing stabilised hafnium oxide powder or a hafnium oxide-containing powder
DE2251925C2 (en) Hydrous titanium (IV) oxide gel and its uses
JPS623004A (en) Production of easily sintering perovskite raw material powder by wet method
JPH0233652B2 (en) JIRUKONIAGANJUBIFUNMATSUNOSEIZOHOHO
JP2557344B2 (en) Method for treating inorganic hydroxide precipitate
US3370016A (en) Preparation of dense thoria and sulfate containing thoria from an aqueous thorium nitrate solution
RU2820108C1 (en) Method of producing weakly aggregated dispersed zirconium dioxide powder
RU2069177C1 (en) Method of producing granulated active aluminium oxide with bidisperse porous structure
JPH0556287B2 (en)
JPH02137731A (en) Production of weakly acidic crystallized zirconia-based sol
SU780412A1 (en) Method of obtaining zirconium dioxide stabilized with calcium oxide
JP3681550B2 (en) Rare earth oxide and method for producing the same