[發(fā)明專(zhuān)利]一種陶瓷粉體改性方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111199077.2
• 申請(qǐng)日: 2021-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113636846B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧延生;周江山;方仁德;趙文興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 季華實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/626
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/626
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明提供了一種陶瓷粉體改性方法，涉及陶瓷材料處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：配制硅烷偶聯(lián)劑溶液；將陶瓷粉體置于煅燒設(shè)備中以一定轉(zhuǎn)速氧化，得到表面氧化的陶瓷粉體；將表面氧化的陶瓷粉體加入至硅烷偶聯(lián)劑溶液中混合得到粉體漿料，再將粉體漿料置于煅燒設(shè)備中以一定轉(zhuǎn)速硅烷化處理2~72h；其中，煅燒設(shè)備為可以轉(zhuǎn)動(dòng)的煅燒設(shè)備。本發(fā)明的方法，采用可以轉(zhuǎn)動(dòng)的煅燒設(shè)備，可以使陶瓷粉體表面氧化更均勻、更充分，且氧化層與粉體的結(jié)合力強(qiáng)，同時(shí)氧化后的粉體表面存在大量的羥基基團(tuán)，再通過(guò)煅燒設(shè)備對(duì)氧化后的陶瓷粉體進(jìn)行動(dòng)態(tài)的硅烷化處理，可以大大提高粉體與硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生偶聯(lián)作用，進(jìn)而提高其硅烷化效率和速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷材料處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷粉體改性方法。

背景技術(shù)

無(wú)機(jī)非金屬陶瓷制備領(lǐng)域經(jīng)常用到超細(xì)陶瓷粉體，超細(xì)陶瓷粉體通常包括微米級(jí)(1~100μm)、亞微米級(jí)(0.1~1μm)和納米級(jí)(1~100nm)的粒子，由于超細(xì)陶瓷粉體的粒徑很小，表面能高，很容易發(fā)生團(tuán)聚，形成二次粒子，無(wú)法表現(xiàn)出優(yōu)異的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)及量子尺寸效應(yīng)等。要解決超細(xì)陶瓷粉體的團(tuán)聚問(wèn)題，提高其在溶劑中的分散性及與溶劑的相容性、從而提高超細(xì)陶瓷粉體在溶劑中的固含量和流變性，最有效的方法就是對(duì)粉體的表面進(jìn)行改性處理，通過(guò)對(duì)超細(xì)粉體表面進(jìn)行改性處理，可以改善粉體粒子的分散性和改善粉體粒子與其他物質(zhì)之間的相容性。

目前對(duì)陶瓷粉體進(jìn)行改性主要有液相氧化法、高溫氧化法和粉體的硅烷化法。對(duì)于液相法，氧化時(shí)氧化層和粉體的結(jié)合力不強(qiáng)，粉體在氧化過(guò)程中或后期機(jī)械攪拌處理中，容易出現(xiàn)氧化層脫落，特別是在氧化反應(yīng)階段在粉體表面無(wú)法形成氧化層保護(hù)膜，導(dǎo)致粉體無(wú)限反應(yīng)下去，從而影響粉體的性能；對(duì)于高溫氧化法，目前通常采用馬弗爐靜態(tài)煅燒法，此法氧化的粉體普遍存在氧化不均勻不充分的缺點(diǎn)；對(duì)于粉體的硅烷化處理，都是直接用硅烷偶聯(lián)劑或一些表面活性劑在一定條件性進(jìn)行表面改性處理，并沒(méi)有特別地對(duì)粉體進(jìn)行例如氧化的預(yù)處理，粉體這樣硅烷化效率不高，同時(shí)硅烷化的操作復(fù)雜，后期存在大量廢液要處理。

基于目前的陶瓷粉體改性處理存在的各種缺陷，有必要對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種陶瓷粉體改性方法，解決或至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷。

第一方面，本發(fā)明提供了一種陶瓷粉體改性方法，包括以下步驟：

配制硅烷偶聯(lián)劑溶液，備用；

將陶瓷粉體置于煅燒設(shè)備中以一定轉(zhuǎn)速氧化，得到表面氧化的陶瓷粉體；

將所述表面氧化的陶瓷粉體加入至所述硅烷偶聯(lián)劑溶液中混合得到粉體漿料，再將粉體漿料置于煅燒設(shè)備中于20~200℃、以一定轉(zhuǎn)速硅烷化處理2~72h，即完成陶瓷粉體改性；

或，將所述硅烷偶聯(lián)劑溶液噴淋至所述表面氧化的陶瓷粉體表面得到粉體漿料，再將粉體漿料置于煅燒設(shè)備中于20~200℃、以一定轉(zhuǎn)速硅烷化處理2~72h，即完成陶瓷粉體改性；

其中，所述煅燒設(shè)備為可轉(zhuǎn)動(dòng)的煅燒設(shè)備。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述的陶瓷粉體改性方法，所述煅燒設(shè)備為回轉(zhuǎn)爐。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述的陶瓷粉體改性方法，所述將陶瓷粉體置于煅燒設(shè)備中以一定轉(zhuǎn)速氧化的步驟中，轉(zhuǎn)速為：5r/min～100r/min。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述的陶瓷粉體改性方法，所述以一定轉(zhuǎn)速硅烷化處理2~72h的步驟中，轉(zhuǎn)速為：5r/min～100r/min。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述的陶瓷粉體改性方法，配制硅烷偶聯(lián)劑溶液具體為：將硅烷偶聯(lián)劑加入至溶劑中，調(diào)節(jié)pH為3~6，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1~30%的硅烷偶聯(lián)劑溶液。