CN105817639A - 作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，包括以下步骤：一、称量主要原料钨酸和铯盐，使其摩尔质量比控制在1:0.01~0.1；二、将钨酸、铯盐通过粉碎机进行粉碎并混料处理；三、粉碎后的混合粉体气氛保护下，在烧结炉中进行煅烧；四、将反应生成物进行反复洗涤，干燥粉碎后即得到目标产物。本发明可应用于建筑、汽车、火车等户外隔热材料。本工艺能耗低，成本低，易操作，环保性好，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于纳米技术领域，特别涉及一种作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法。
背景技术
红外光具有明显的热效应，容易导致环境温度升高，造成建筑玻璃，汽车贴膜，户外设施等需要借助隔热材料达成隔热节能效果。近年，钨青铜由于其优异的光电性能引起人们广泛关注，而掺杂铯元素的钨青铜粉体在红外区域有极强的吸收特性，同时可见光的透过率较高，使其在遮蔽红外，玻璃隔热等方面有着广泛的应用前景。
传统制备的铯掺杂钨青铜纳米粉体，对红外的遮蔽率不超过90%，而且部分工艺原料中有用到氯化钨或氢氧化铯，成本高，稳定性差，且对人体很环境有害。
因此本发明提供了一种作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，产品优异，工艺成熟。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，克服了现有工艺的不足，生产成本低，生产效率高，产品环保型的铯掺杂钨青铜纳米粉体的红外遮蔽率达95~99%，可直接应用于工业化批量生产。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，包括以下步骤：
一、称量主要原料钨酸和铯盐，使其摩尔质量比控制在1:0.01~0.1；
二、将钨酸、铯盐通过粉碎机进行粉碎并混料处理；
三、粉碎后的混合粉体气氛保护下，在烧结炉中进行煅烧；
四、将反应生成物进行反复洗涤，干燥粉碎后即得到目标产物。
本发明中优选的实施方案中，铯盐可为碳酸铯、硝酸铯、硫酸铯或氯化铯。
进一步优选实施中，步骤二所述粉碎混料，粉碎采用气流粉碎机，其粉碎室空气压力控制在0.8~1.2MPa，粉碎转速设定为5000~12000转/分。
进一步优选实施中，步骤三所述保护气氛可以是氮气、氧气或氩气；煅烧温度维持在800~1200°C；煅烧升温速率为5~15°C/min，持续热处理5~10h。
进一步优选实施中，步骤四所述洗涤可用去离子水或无水乙醇；干燥是在80~120°C下进行8~12h；粉碎采用气流粉碎机，其粉碎室空气压力控制在0.5~1.0MPa，粉碎转速设定为2000~5000转/分。
本发明的有益效果在于，制得的铯掺杂钨青铜纳米粉体，稳定性好，紫外阻隔率大于99.7%，可见光透过率70~88%，红外线遮蔽达95~99%，可应用于建筑、汽车、火车等户外隔热材料。本工艺能耗低，成本低，易操作，环保性好，适合大规模工业化生产。
附图说明
图1为实施例1制备的红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体红外光透过率。
图2为实施例2制备的红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体红外光透过率。
图3为实施例3制备的红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体红外光透过率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，实施例1
一、主要原料钨酸和碳酸铯的摩尔质量比控制在1:0.01；
二、将钨酸、碳酸铯通过粉碎机进行粉碎混料处理，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.8MPa，粉碎转速设定为5000转/分；
三、粉碎后的混合粉体氮气保护下，在烧结炉中进行煅烧，5°C/min升温至800°C煅烧，持续热处理5h；
四、将反应生成物通过去离子水进行反复洗涤，90°C烘箱干燥10h后，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.6MPa，粉碎转速设定为2000转/分；粉碎后即得到目标产物。
实施例2
一、主要原料钨酸和硝酸铯的摩尔质量比控制在1:0.03；
二、将钨酸、硝酸铯通过粉碎机进行粉碎混料处理，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.9MPa，粉碎转速设定为8000转/分；
三、粉碎后的混合粉体氧气保护下，在烧结炉中进行煅烧，8°C/min升温至1200°C煅烧，持续热处理6h；
四、将反应生成物通过无水乙醇进行反复洗涤，80°C烘箱干燥12h后，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.8MPa，粉碎转速设定为3000转/分；粉碎后即得到目标产物。
实施例3
一、主要原料钨酸和硫酸铯的摩尔质量比控制在1:0.05；
二、将钨酸、硫酸铯通过粉碎机进行粉碎混料处理，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为1.2MPa，粉碎转速设定为12000转/分；
三、粉碎后的混合粉体氧气保护下，在烧结炉中进行煅烧，10°C/min升温至1000°C煅烧，持续热处理8h；
四、将反应生成物通过无水乙醇进行反复洗涤，100°C烘箱干燥12h后，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.9MPa，粉碎转速设定为4000转/分；粉碎后即得到目标产物。
实施例4
一、主要原料钨酸和氯化铯的摩尔质量比控制在1:0.07；
二、将钨酸、氯化铯通过粉碎机进行粉碎混料处理，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为1.20MPa，粉碎转速设定为10000转/分；
三、粉碎后的混合粉体氩气保护下，在烧结炉中进行煅烧，15°C/min升温至900°C煅烧，持续热处理10h；
四、将反应生成物通过去离子水进行反复洗涤，120°C烘箱干燥10h后，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为1.0MPa，粉碎转速设定为5000转/分；粉碎后即得到目标产物。
实施例5
一、主要原料钨酸和碳酸铯的摩尔质量比控制在1:0.09；
二、将钨酸、碳酸铯通过粉碎机进行粉碎混料处理，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为1.0MPa，粉碎转速设定为8000转/分；
三、粉碎后的混合粉体氩气保护下，在烧结炉中进行煅烧，10°C/min升温至1000°C煅烧，持续热处理8h；
四、将反应生成物通过去离子水进行反复洗涤，100°C烘箱干燥12h后，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.8MPa，粉碎转速设定为2000转/分；粉碎后即得到目标产物。
实施例6
一、主要原料钨酸和硝酸铯的摩尔质量比控制在1:1.0；
二、将钨酸、硝酸铯通过粉碎机进行粉碎混料处理，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.8MPa，粉碎转速设定为12000转/分；
三、粉碎后的混合粉体氮气保护下，在烧结炉中进行煅烧，5°C/min升温至800°C煅烧，持续热处理10h；
四、将反应生成物通过去离子水进行反复洗涤，80°C烘箱干燥12h后，采用气流粉碎机粉碎，粉碎室空气压力控制为0.6MPa，粉碎转速设定为4000转/分；粉碎后即得到目标产物。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、称量主要原料钨酸和铯盐，使其摩尔质量比控制在1:0.01~0.1；
二、将钨酸、铯盐通过粉碎机进行粉碎混料处理；
三、粉碎后的混合粉体气氛保护下，在烧结炉中进行煅烧；
四、将反应生成物进行反复洗涤，干燥粉碎后即得到目标产物。
2.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于，步骤一所述铯盐可为碳酸铯、硝酸铯、硫酸铯或氯化铯。
3.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于步骤二所述粉碎混料，粉碎采用气流粉碎机，其粉碎室空气压力控制在0.8~1.2MPa，粉碎转速设定为5000~12000转/分。
4.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于步骤三所述保护气氛可以是氮气、氧气或氩气。
5.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于步骤三所述煅烧，温度维持在800~1200°C。
6.根据权利要求5所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于所述煅烧升温速率为5~15°C/min，持续热处理5~10h。
7.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于步骤四所述洗涤可用去离子水或无水乙醇。
8.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于步骤四所述干燥是在80~120°C下进行8~12h。
9.根据权利要求1所述的作为红外线遮蔽体的铯掺杂钨青铜纳米粉体及其制备方法，其特征在于步骤四粉碎采用气流粉碎机，其粉碎室空气压力控制在0.5~1.0MPa，粉碎转速设定为2000~5000转/分。
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