CN103426562A - 一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法 - Google Patents
一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103426562A CN103426562A CN2012101496895A CN201210149689A CN103426562A CN 103426562 A CN103426562 A CN 103426562A CN 2012101496895 A CN2012101496895 A CN 2012101496895A CN 201210149689 A CN201210149689 A CN 201210149689A CN 103426562 A CN103426562 A CN 103426562A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casio
- powder
- solution
- micro
- composite preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 63
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 37
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 11
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical group [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 28
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 16
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XXZNHVPIQYYRCG-UHFFFAOYSA-N trihydroxy(propoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](O)(O)O XXZNHVPIQYYRCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 7
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 4
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241001502050 Acis Species 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 abstract description 2
- -1 orthosilicate ester Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- PLKATZNSTYDYJW-UHFFFAOYSA-N azane silver Chemical compound N.[Ag] PLKATZNSTYDYJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 abstract 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 16
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- HQFCOGRKGVGYBB-UHFFFAOYSA-N ethanol;nitric acid Chemical compound CCO.O[N+]([O-])=O HQFCOGRKGVGYBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 241001302239 Mycobacterium tuberculosis complex Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- WSNTYJGDOGPZEG-UHFFFAOYSA-N calcium ethanol dinitrate Chemical compound [Ca+2].CCO.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O WSNTYJGDOGPZEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- KJYQVRBDBPBZTD-UHFFFAOYSA-N methanol;nitric acid Chemical compound OC.O[N+]([O-])=O KJYQVRBDBPBZTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- FCEHDQVMWLQHEQ-UHFFFAOYSA-N nitric acid;propan-1-ol Chemical compound CCCO.O[N+]([O-])=O FCEHDQVMWLQHEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法；以醇为反应介质，在10～100℃温度下，按1∶1的摩尔比加入可溶性钙盐和正硅酸酯制备出CaSiO3超细粉体；醇用量按摩尔比为可溶性钙盐的1-10倍；在浓度≤6mol·L-1的硝酸银溶液中，逐滴加入质量百分比浓度≤10%的氨水，得到澄清透明的银氨溶液；在10～100℃下，按银氨溶液和醛溶液体积比1∶1制备成混合溶液，将混合溶液和CaSiO3粉体按摩尔比1∶1制备出CaSiO3导电粉；该导电粉体粒径均匀、体积电阻率小、导电性能良好；工艺过程简单易控制、无污染、产品质量稳定、纯度高、成本低；可用于导电填料、导电胶粘剂、导电助剂。
Description
技术领域：
本发明涉及一种超细（≤50μm）CaSiO3导电粉的微复合制备方法，超细CaSiO3导电粉具有很高的白度、良好的导电性能和较高的耐热、耐候性能，主要用于电子技术、塑料、冶金、建材、环保等。
背景技术：
CaSiO3（硅灰石）是近年来开发利用的一种新型矿物原料，主要用于塑料、橡胶、聚合物、涂料、陶瓷、冶金、建材、环保及做石棉的代用品。随着粉体技术和改性技术的发展，CaSiO3粉体的应用领域正在不断地扩大。无机粉体经化学镀金属化后，具有良好的导电性，在电磁屏蔽、抗静电、复合导电功能材料等领域，具有广阔的应用前景。目前，用化学镀处理使粉末表层金属化的无机粉体，包括SiC、Al2O3、ZrO2、Fe3O4、SiO2、石墨、金刚石、玻璃、云母、蒙脱石、莫来石等。另一方面，电子技术的发展使导电粉末的需求量不断增加，研制成本低廉性能优异的导电粉体已成为一项重要的工作。
硅灰石是一种无机针状矿物，其特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。涂料级硅灰石粉具有一种良好的补强性，既可以提高涂料的韧性和耐用性，又可以保持涂料表面平整与良好的光泽度。而且提高了抗洗刷和抗风化性能，还可减少涂料与油墨的吸油量并保持碱性，具有抗腐蚀能力。可以得到高质量颜色明亮的涂料，并具有良好的均涂性和抗老化性能。使涂料可以得到更好的机械强度、增加耐久性、增强粘附力和抗腐蚀性能。还有良好的覆盖率、附着力。
塑料橡胶级硅灰石具有独特的针状纤维、良好的绝缘性、耐磨性以及较高的折光率。是塑料、橡胶制品较好的填充材料。特点与性能：硅灰石粉可以提高冲击强度、增强流动性以及改善抗拉强度、线性拉伸及模收缩率。
摩擦级硅灰石粉是一种特殊的针状结构，同时硅灰石独有的物理机械效能。大大增强了成品的耐摩擦性、耐热性。当产品填充到里面，可以提高摩擦灵活性与及稳定性等特点。造纸级硅灰石粉经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构，使添加了硅灰灰石粉的白板纸，提高其白度,不透明度(面层遮盖度),平整度,平滑度,适应性，减少定量横差和纸板湿变形,提高印刷适应性,并且可大幅度降低其他各种原材料的使用量，从总体上降低纸制品成本。
建材级硅灰石粉是一种无毒、无味、无放射性等优点，逐渐取代了对人体健康有害的石棉，成为新世纪环保建材的新原料。经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构,使添加了硅灰石针状粉的硅钙板、防火板等材料的抗冲击性、抗弯折强度、耐磨强度均大大提高。在建筑材料领域，硅灰石将被更加广泛的应用。
陶瓷级硅灰石粉在陶瓷原料中加入适量的硅灰石粉，可以大幅度降低烧成温度，缩短烧成时间，实现低温快速一次烧成。大量节约燃料，明显降低产品成本；同时提高产品的机械性能、减少产品的裂缝和翘曲、增加釉面光泽、提高胚体强度,进而提高产品的合格率。
近年来，导电粉末作为一种特殊功能填料，添加于添料、高分子材料中已被广泛应用于航空航天、电子、汽车等行业的非金属制件，使其具有导电、抗静电、防止电磁干扰等特殊功能。传统的导电粉末，有金属粉末、炭黑、石墨、碳纤维、金属纤维和金属氧化物等。其中，金属粉末价格较贵，易氧化而降低导电性能；金属纤维混合分散不均，加工过程中易折出和发生取向，只用于导电性能要求特好的电磁波屏蔽等场合；石墨所需添加量较大（30%），使制品性能变脆；碳纤维价格昂贵；金属氧化物粉末导电性能较差。实际应用较多的是炭黑，尽管它能赋予材料优良的导电性能，但其色彩单一、着色性差，很难满足不同领域和用户的要求。一般用于导电材料的导电粉末，要求其电阻率小于10Ω·m。复合导电填料一般是以一种价廉、质轻的材料如重晶石、玻璃微珠等作为基底或芯材，通过化学沉积再煅烧的方法，在其表面包覆一层氧化物导电物质而制得。人们使用SnCl4·5H2O和SbCl3化学共沉淀包覆重晶石来制备复合填料系已有不少报道，而以超细硅灰石粉做基底采用化学镀膜的研究报道还刚刚开始。
发明内容：
本发明的目的是提供一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法。采用正硅酸酯类和可溶性钙盐，经溶胶-凝胶法粉体制备方法和化学镀膜制备方法的微观复合，在溶液中得到超细CaSiO3导电粉。
本发明所述的超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法：
（1）以醇为反应介质，在10～100℃温度下，按1∶1的摩尔比加入的可溶性钙盐和正硅酸酯，匀速搅拌制备出CaSiO3无机超细粉体；醇用量按摩尔比为可溶性钙盐的1-10倍；
（2）在浓度≤6mol·L-1的硝酸银溶液中，逐滴加入质量百分比浓度≤10%的氨水，得到澄清透明的银氨溶液；
（3）在10～100℃下，按照银氨溶液和醛溶液体积比1∶1制备成混合溶液，将混合溶液和CaSiO3粉体按摩尔比1∶1匀速搅拌制备出CaSiO3导电粉。
所述的可溶性钙盐为硝酸钙，其浓度≤3mol·L-1。
所述的硝酸盐为硝酸银，其浓度≤6mol·L-1。
所述的醛溶液为甲醛、乙醛、丙醛和葡萄糖中的一种或多种，其浓度≤2mol·L-1。
所述的正硅酸酯类为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种或多种，正硅酸甲酯/正硅酸乙酯/正硅酸丙酯/正硅酸丁酯为：0～100/0～100/0～100/0～100（摩尔百分比），优选55～85/5～15/5～15/5～15，最优选60～75/7.5～10/7.5～15/10～15。
本发明所述的醇类为甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇的一种，其用量为硝酸钙的1-10倍（摩尔比），优选2-8，最优选4-6。
本发明所述的醛溶液为甲醛、乙醛、丙醛、葡萄糖中的一种或多种，甲醛/乙醛/丙醛/葡萄糖为：0～100/0～100/0～100/0～100（摩尔百分比），优选55～85/5～15/5～15/5～15，最优选60～75/7.5～10/7.5～15/10～15。
本发明所述的银氨溶液加入温度为10～100℃，优选20-80℃，最优选40-50℃；搅拌速度为20～60r/min，优选30-60r/min，最优选40-50r/min。
本发明主要提供一种超细CaSiO3导电粉材料制备方法，本发明工艺过程简单易控制、无污染、产品质量稳定、纯度高、成本低、易于工业化规模生产，制备的粉体粒径均匀、体积电阻率小、导电性能良好、制备方法简单，制备的产品可广泛应用于导电填料、导电胶粘剂、导电助剂等。
附图说明：
图1、图2为化学镀前后粉体的能谱。
图3、图4为化学镀前后粉体的电子显微形貌照片。
具体实施方式：
下面所有的实施案例中，正硅酸酯类和醛类溶液配合使用，制备的产品分析测试结果见附图表。
实施例1
以乙醇为反应介质，在50℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入无水乙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.2mol·L-1，与正硅酸乙酯摩尔比为1∶1。将硝酸钙-无水乙醇溶液与正硅酸乙酯-乙醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度50r/min。逐滴加入氨水（5%），调至pH=9。同时加入2ml 0.5mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入5%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于50℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1葡萄糖溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。将得到的超细粉洗涤过滤、干燥备用。
将得到的样品多次测量，其体积电阻率均在10-6Ω·m以下（银的体积电阻率为1.59×10-8Ω·m），为良导体。借助电子显微镜观察和分析了复合前后粉体微观表面成分的变化如表1和表2所示。
表1未镀粉体的元素分析（EDS）
表2经化学镀后粉体的元素分析（EDS）
由表1和表2能很明显的看出，采用微复合技术所制备的无机粉体表面元素组成和元素含量都发生了明显的变化，微复合后的粉末表面含有大量比例的银元素。
图1、图2为化学镀前后粉体的能谱，比较图1、图2可以看出，微复合后的粉体中没有反映出硅元素的谱线，可以认为是银元素覆盖了硅元素表面，这是该实验结果具有创新意义的重要一环。
图3、图4为化学镀前后粉体的电子显微形貌照片。图4的无机粉体状态是基于图3中无机粉体之上，经微复合技术处理得到的。从两张图的比较来看，图4中粉体粒径较大，达到30～50μm，且较规则，究其原因，可能是银单质的引入，对颗粒表面进行了进一步包覆。微复合后的粉体经测试是良导体，说明银单质对粉体的包覆很好。
实施例2
以乙醇为反应介质，在60℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入无水乙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.2mol·L-1，与正硅酸甲酯摩尔比为1∶1。将硝酸钙-无水乙醇溶液与正硅酸甲酯-乙醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度40r/min。逐滴加入氨水（6%），调至pH=9。同时加入2ml 0.5mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入5%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于60℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1葡萄糖溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
实施例3
以乙醇为反应介质，在20℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入无水乙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.2mol·L-1，与正硅酸丙酯摩尔比为1∶1。将硝酸钙-无水乙醇溶液与正硅酸丙酯/正硅酸甲酯-乙醇溶液混合，正硅酸丙酯/正硅酸甲酯摩尔比为1∶1，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度50r/min。逐滴加入氨水（5%），调至pH=9。同时加入2ml1mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入10%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于20℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1乙醛溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
实施例4
以乙醇为反应介质，在100℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入无水乙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为1mol·L-1，与正硅酸丙酯摩尔比为1∶1。将硝酸钙-无水乙醇溶液与正硅酸丙酯/-乙醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度40r/min。逐滴加入氨水（6%），调至pH=9。同时加入2ml 0.5mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入5%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于60℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1葡萄糖溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
实施例5
以甲醇为反应介质，在80℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入甲醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.4mol·L-1，与正硅酸乙酯摩尔比为50∶50。将硝酸钙-甲醇溶液与正硅酸乙酯/甲醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度50r/min。逐滴加入氨水（2%），调至pH=9。同时加入2ml 0.8mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入2%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于80℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1乙醛/甲醛溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，乙醛/甲醛摩尔比为80∶20，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
实施例6
以甲醇/无水乙醇为反应介质，甲醇/无水乙醇摩尔比为10∶90在80℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入甲醇/无水乙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.4mol·L-1，与正硅酸乙酯摩尔比为50∶50。将硝酸钙-甲醇/无水乙醇溶液与正硅酸乙酯/甲醇/无水乙醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度50r/min。逐滴加入氨水（2%），调至pH=9。同时加入2ml 0.8mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入2%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于80℃左右热水浴中，再取40ml1mol·L-1乙醛/甲醛溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，乙醛/甲醛摩尔比为80∶20，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
实施例7
以丙醇为反应介质，在80℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入丙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.4mol·L-1，与正硅酸乙酯摩尔比为50∶50。将硝酸钙-丙醇溶液与正硅酸乙酯/丙醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度50r/min。逐滴加入氨水（2%），调至pH=9。同时加入2ml 0.8mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入2%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于80℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1乙醛/甲醛溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，乙醛/甲醛摩尔比为80∶20，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
实施例8
以异丙醇为反应介质，在50℃下恒温，称取100g的硝酸钙放入异丙醇的烧杯中，硝酸钙溶液浓度为0.4mol·L-1，与正硅酸乙酯摩尔比为50∶50。将硝酸钙-异丙醇溶液与正硅酸乙酯/异丙醇溶液混合，用磁力搅拌器充分搅拌，搅拌速度50r/min。逐滴加入氨水（2%），调至pH=9。同时加入2ml 0.8mol·L-1硝酸银溶液，振荡下逐滴加入2%的氨水，开始溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀刚好溶解为止，得到澄清透明的溶液（pH≤11）。待氨水与混合溶液充分混合后停止搅拌，静止2～3h后，使溶液转变为溶胶相，并继续转变为凝胶相，然后将上述混合物置于50℃左右热水浴中，再取40ml 1mol·L-1乙醛/丙醛溶液缓慢加入搅拌的烧杯中，乙醛/丙醛摩尔比为80∶20，静止，烧杯中超细粉颜色加深，且可观察到烧杯壁上不断有银析出。
Claims (6)
1.一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法，其特征在于：
（1）以醇为反应介质，在10～100℃温度下，按1∶1的摩尔比加入的可溶性钙盐和正硅酸酯，匀速搅拌制备出CaSiO3超细粉体；醇用量按摩尔比为可溶性钙盐的1-10倍；
（2）在浓度≤6mol·L-1的硝酸银溶液中，逐滴加入质量百分比浓度≤10%的氨水，得到澄清透明的银氨溶液；
（3）在10～100℃下，按照银氨溶液和醛溶液体积比1∶1制备成混合溶液，将混合溶液和CaSiO3粉体按摩尔比1∶1匀速搅拌制备出CaSiO3导电粉。
2.根据权利要求1所述的一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法，其特征在于：所述的可溶性钙盐为硝酸钙，其浓度≤3mol·L-1。
3.根据权利要求1所述的一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法，其特征在于：所述的正硅酸酯类为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法，其特征在于：所述的醇类为甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇的一种。
5.根据权利要求1所述的一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法，其特征在于：所述的醛溶液为甲醛、乙醛、丙醛和葡萄糖中的一种或多种，其浓度≤2mol·L-1。
6.根据权利要求1所述的一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法，其特征在于：所述搅拌速度为20～60r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210149689.5A CN103426562B (zh) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210149689.5A CN103426562B (zh) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103426562A true CN103426562A (zh) | 2013-12-04 |
| CN103426562B CN103426562B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=49651175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210149689.5A Active CN103426562B (zh) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103426562B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002322389A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Sumio Tanabe | 低温度硬化型多機能性セラミック塗膜材の製造方法及び低温度硬化型多機能性セラミック塗膜の形成方法 |
| CN102173430A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-09-07 | 昊青薪材（北京）技术有限公司 | 利用水合硅酸钙制备硅灰石超细粉体的工艺 |
| CN102432035A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-05-02 | 昊青薪材（北京）技术有限公司 | 一种硅酸钠钙渣回收碱的工艺 |
-
2012
- 2012-05-15 CN CN201210149689.5A patent/CN103426562B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002322389A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Sumio Tanabe | 低温度硬化型多機能性セラミック塗膜材の製造方法及び低温度硬化型多機能性セラミック塗膜の形成方法 |
| CN102173430A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-09-07 | 昊青薪材（北京）技术有限公司 | 利用水合硅酸钙制备硅灰石超细粉体的工艺 |
| CN102432035A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-05-02 | 昊青薪材（北京）技术有限公司 | 一种硅酸钠钙渣回收碱的工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孙刚等: "溶胶-凝胶法制备硅灰石超细粉体", 《大连轻工业学院学报》 * |
| 杨国兴等: "微复合技术制备超细CaSiO3导电粉", 《电子元件与材料》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103426562B (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103205201B (zh) | 不粘陶瓷涂料及其涂覆方法 | |
| CN108384448A (zh) | 一种仿贝壳结构的复合纳米防腐涂层及其制备方法 | |
| CN106782757B (zh) | 一种可印刷柔性导电浆料及其导电线路与制备方法 | |
| CN100374513C (zh) | 一种环氧基硅烷表面改性微晶白云母活性填料及其制备方法 | |
| CN101585979B (zh) | 具有低表面能的纳米复合涂层及其制备方法 | |
| CN105273471A (zh) | 水溶性纳米银导电涂料 | |
| CN102115317B (zh) | 高介电材料 | |
| CN104087028A (zh) | 一种pvc广告膜专用纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN105295488A (zh) | 基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料 | |
| CN107129752A (zh) | 一种石墨烯银纳米线复合浆料及其制备方法 | |
| CN108102299A (zh) | 一种高导热环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
| CN106700961A (zh) | 一种电磁波屏蔽膜及基于其的高度透明强电磁波屏蔽胶带 | |
| CN105960684B (zh) | 导电层合体、导电层合体的制造方法、触摸面板及触摸开关 | |
| CN102610326A (zh) | 一种铁氧体磁芯电感用导电银浆及其制备方法 | |
| CN103642322A (zh) | 一种高红外反射比水性建筑涂料色浆及其制备方法 | |
| CN109021620B (zh) | 一种高性能石墨烯基导电珠光颜料复合材料及其制备方法 | |
| CN107384310A (zh) | 一种CeO2/MWCNTs复合材料、制备方法和应用 | |
| CN110940266A (zh) | 具有角度识别功能的柔性传感器的制备方法 | |
| CN103426562B (zh) | 一种超细CaSiO3导电粉的微复合制备方法 | |
| CN105885540A (zh) | 一种触屏导电层用纳米银墨水的制备方法 | |
| KR20140138467A (ko) | 표면착색용 수계 코팅조성물 및 이를 이용한 칼라코팅 방법 | |
| CN101701150A (zh) | 一种具有高比表面积片状有机包覆层的夜光粉的制备方法 | |
| CN106752322A (zh) | 高性能耐高温油墨 | |
| CN106752321A (zh) | 具有超强遮盖性能的白色油墨 | |
| CN104497645B (zh) | 氧化铝溶胶复合料浆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |