钛酸钾晶须.ppt

钛酸钾晶须矿物加工工程孙大勇晶须介绍实验室烧结法制备四钛酸钾钛酸钾晶须反应机理分析钛酸钾晶须的应用1234晶须是在人工控制条件下,以单晶结构形式生长的尺寸细小的高纯度针状纤维材料。晶须的直径细小,原子排列高度有序,内含缺陷较少,是一种高性能的增强材料。1晶须目前已经工业化生产的商品晶须只有硫酸钙、钛酸钾、碳化硅、硼酸铝、TiN、Al2O3和莫来石等少数几种晶须。钛酸钾晶须的化学通式为K2O·nTiO2,其结构随n值的不同而不同,相应的性能也有很大差别,通常n取2、4或6。2实验室烧结法制备四钛酸钾钛酸钾晶须的制备方法很多,常用的有高温煅烧、慢冷烧结法、水热法、熔融反应和助熔剂法。慢冷烧结法原料用K2CO3和TiO2,反应温度在1000~1200℃,在纤维生长过程中要求慢冷,此法制造成本低,生成的纤维长,与其它方法比较更适合于工业化生产。 试验试剂与仪器试剂:TiO2·nH2O(无定形,自制),K2CO3(分析纯,粉末).实验仪器:常规玻璃仪器、真空干燥箱以及高温炉等. 分析仪器主要有:X射线衍射仪(XRD);扫描电镜分析仪(SEM). 钛酸钾晶须的合成(1)测定TiO2·nH2O的水分(2)按照摩尔比nTiO2/nK2CO3=3,准确称取TiO2·nH2O和K2CO3,加入适量的水充分混合,干燥,磨细.(3)称取5g制得的样品在高温炉中于不同条件下进行烧结反应,反应完毕取出急冷至室温,,过滤干燥,,从图1可看出,控制K2O/TiO2的摩尔百分比为65%~80%(换算成TiO2/K2CO3=~),并采用急冷工艺,,K2CO3分解生成的K2O容易挥发,对K2O/TiO2的实际摩尔百分比产生影响,因而本试验中选择TiO2和K2CO3的摩尔比为3.