[發(fā)明專利]一種無孔高結晶硼酸鎂納米晶須的綠色水熱合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410034281.2
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103774208A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 朱萬誠;王汝國;朱山林;張琳琳;張強
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: C30B7/10
• 分類號: C30B7/10;C30B29/62;C30B29/10
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發(fā)明涉及一種無孔高結晶硼酸鎂納米晶須的綠色水熱合成方法，屬于無機化工工藝技術領域。

背景技術

?近年來，輕質、高韌、高強度、高模量、耐高溫的新型復合材料引起了人們的極大的關注，而晶須具有良好的物理、機械性能，所以被選用為制備新型復合材料的優(yōu)異原料。如今開發(fā)出的晶須有上百種，而應用到實踐的僅有幾種，有的性能達不到要求，有的性能雖好，但生產(chǎn)成本太高（如金屬、氮化物、碳化物等晶須產(chǎn)品），因此，尋找具有豐富原材料，并且具有優(yōu)異性能的新型晶須成為人們探索的方向。

硼酸鎂晶須作為一類新型的增強材料，它具有優(yōu)異的性能，由其制取的鋁基復合材料在強度上、模量上可與SiC和Si₃N₄晶須增強鋁相媲美，且膨脹系數(shù)更小、耐磨性更好；同樣應用于塑料和高分子材料的增強方面具有很好的效果[靳治良，李武，張治宏等，硼酸鎂晶須的制備工藝，中國專利CN1552958A；王國強，李慧青，張旖等，硼酸鎂晶須的制備方法，中國專利CN1556259A；劉啟波，謝啟義，李林山等，硼酸鎂晶須的制備方法，中國專利CN1843912A]。而我國具有豐富的鎂硼資源，鹽湖鎂鹽及菱鎂礦儲量豐富，并且目前大多處于初級利用階段，以傳統(tǒng)初級產(chǎn)品如氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂、硼酸、硼砂為主，技術含量少，附加值低。所以利用豐富鎂硼資源制備高性能、高附加值的硼酸鎂晶須成為必然。而高附加值的先進鎂鹽功能材料如鎂鹽晶須等大多尚處于實驗階段，制約了鎂資源的大規(guī)模的綜合利用[鄭綿平，項仁杰，葛振華，我國鉀、鎂、鋰、硼礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，國土資源情報，2004，3:27～32；劉然，薛向欣，劉欣等，我國硼資源加工工藝與硼材料應用進展，硅酸鹽通報，2006，25（6）：102～107+116]。所以開發(fā)簡單、成本低、環(huán)保、易于規(guī)模化成產(chǎn)的硼酸鎂晶須的制備工藝顯得尤為重要。

?目前，一維納米硼酸鎂晶須的合成方法包括：氣相沉積法、溶膠凝膠法、溶劑熱發(fā)、高溫固相法和助溶劑法。氣相沉積法工序復雜，原料成本及煅燒溫度較高，能耗較大；溶膠凝膠法難以實現(xiàn)較大規(guī)模生產(chǎn)，而且煅燒溫度相對也較高；溶劑熱法不僅工序復雜，作為原料的硼氫化鈉價格昂貴，而且制備和洗滌過程均采用乙醇，因此成本非常高；高溫固相合成法所用原料和能耗的成本均較高[王俐聰，張雨山，王玉琪等，利用濃海水合成一維納米硼酸鎂晶須的方法，中國專利CN102081933]。