Способ получения тонкодисперсного порошка титаната алюминия

 

Изобретение относится к способу получения тонкодисперсного порошка титаната алюминия и позволяет повысить содержание основного вещества в конечном продукте и удешевить процесс. В азотнокиспый раствор, содержащий титан и алюминий в молярном соотношении Al +:TI4+ 2:1, вводят раствор нитрата магния в количестве 0,5-5 мас.% в пересчете на оксид магния. Растворы перемешивают и подают в распылительную сушилку, где подвергают термообработке при 600- 800°С. После этого смесь направляют на сепарацию и выделенный порошок обжигают при 1350-1450°С. Конечный продукт содержит 90-95% AlaTiOs.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с )s С 01 6?3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ:НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734317/26 (22) 14,06,89 (46) 23.12,91. Бюл. ¹ 47 (71) Белорусский технолопический институт им. С. M. Кирова (72) О. С, Бабушкин, В, Н, Яглов, Н, М. Бобкова, А. А. Степа нчук, Е. M . Курпан и А. В. Дешковец (53) 661.882(088,8) (56) Novel Ceramic Fabrication Process and

Applications, Mut„Basic. Sci. Sec, Unt., Ceram., Cambridge. 9 — 11 Apr., 1986, р. 137—

147. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА ТИТАНАТА АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к способам получения — oí êîäèñïåðñíîãî порошка титаната алюминия, который может быть использован в качестве конструкционного материала в машиностроении, приборостроении и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение содержания основного вещества в конечном продукте и удешевление процесса.

Пример 1. Растворяют в воде А!(ИОз)зх х9Н20 в количестве 55,6 мас.% (в пересчете на АЬОз), Tl(NOs)4 в количестве 43,9 мас.% (в пересчете íà TI02), Mg(N02)2 6Н20 в количестве 0,5 мас.% (в пересчете íà MgÎ).

Растворы перемешивают. Приготовленный таким образом раствор подают в форсунку и распыляют в распылительной сушилке до размера капель - 50 мкм, а затем подают в высокотемпературную камеру с температурой 700 С, где подвергают термоудару.

После зтого смесь направляют на сепарацию, где происходит отделение порошка от

„„SU „„1699926 А1 (57) Изобретение относится к способу получения тонкодисперсного порошка титаната алюминия и позволяет повысить содержание основного вещества в конечном продукте и удешевить процесс. В азотнокислый раствор, содержащий титан и алюминий в молярном соотношении Al:Ti

Э+. 4+

2:1, вводят раствор нитрата магния в количестве 0,5-5 мас,% в пересчете на оксид магния. Растворы перемешивают и подают в распылительную сушилку, где подвергают термообработке при 600—

800 С. После этого смесь направляют на сепарацию и выделенный порошок обжигают при 1350 — 1450 С. Конечный продук1 содержит 90-95% AI2Ti0s. газа. Затем порошок подвергают одностадийному обжигу при 1400 С.

Пример 2. То же что и в примере 1, только для приготовления растворов берут исходные вешества в следующих количествах (в пересчете на оксиды), мас,%;

А!(КОз)з 9Н20 54,2

Т!(КОЗ)4 42,8

М9(МОз)2 6НгО 3,0

Пример 3, То же, что и в примере 1, только для приготовления растворов берут исходные вещества в следующих количествах (в пересчете на оксиды), мас.%:

А!(МОз)з 9НгО 53,1

Т!(КОз)а 41,9

М9(КОз)г 6Н20 5,0

Пример 4. То же, что и в примере 1, только для приготовления растворов берут исходные вещества в следующих количествах (в пересчете на оксиды), мас.%:

А1(НОз)з 9Н20 55,72

Ti(N0Z)4 44,03

М9(МОз)г 6НгО 0,25

1699926

Составигель В. Нечипоренко

Техред M.Доргентал .Корректор О. Ципле

Редактор Н. Гунько

Заказ 4437 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосудэГ1с1венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производстве lllll изда1ельский комб1нат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример 5. То же, что и в примере 1, только для приготовления растворов берут исходные вещества в следующих количествах (в пересчете на оксиды), мас, :

А!(МОз)з 9Н20 52,5

TI(NOa)4 41,5

М9(ЙОз) 6НгО 6,0

Количество титаната алюминия в конечном продукте следующее, . пример 1 87; пример 2 90; пример 3 85; пример 4 83; пример 5 80.

Таким образом, иэ приведенных примеров следует, что содержание нитрата магния в пределах 0,5 — 5 мас. (в пересчете на (фцО) существенно повышает выход титаната алюминия по сравнению с запредельными, примерами (на 7-10 ). При недостаточном количестве Мц(ЙОз) 6Hzo (пример 4) в конечном продукте присутствуют в малых количествах непрореагировавшие оксиды алюминия и титана. При избытке нитрата магния (пример 5) наряду с титанатом алюминия в конечном продукте присутствуют титанат магния и оксид алюминия.

Положительное влияние Мц(ЙОз)рх х6Н20 на синтез титаната алюминия объясняется следующим. Оксид магния (периклаз), получающийся при прокаливании гексагидрата нитрата магния, имеет хорошо оформленную октаэдрическую решетку, Ионные кристаллы служат катализатором и участником твердофазных реакций с образованием твердых растворов алюмотитанэтов магния. Условием образования твердых

) растворов являются близкое сходство кристаллических структур компонентов, близкие размеры структурных частиц, одинаковая природа связи между ними, Указанные алюмотитанаты по данным РФА также имеют октаэдрический тип сингонии, вследствие чего формирующийся затем

AIzTI0g имеет стабилизированную октаздрическую структуру, степень дефектности которой снижается.

Очевидно, именно в указанных пределах введения Мд(ИОф 6HzO (0,5 — 5 мас.%)

5 в реакциях соблюдается стехиометрия для образования иэоморфных твердых растворов. Оксид магния катализирует твердофазные реакции (увеличивается выход AlzTIOs), а также с образованием твердых растворов

10 стабилизирует сструктуру конечного продукта, Как недостаток, так и избыток

Мц(ЙОз) . 6НгО отрицательно влияют на фазовый состав продуктов реакции, Таким образом, осуществление изобре15 тения позволяет повысить содержание основного вещества в конечном продукте от

84 до 85 — 90, а также удешевить процесс за счет использования более дешевых исходных соединений (нитратов вместо алко20 голятов), а также уменьшения затрат на технику безопасности, Формула изобретения

Способ получения тонкодисперсного

25 порошка титаната алюминия, включающий смешение растворов соединений титана и алюминия в молярном соотношении

Al:Ti =2;1, распыление полученной смеси

З+, 4+ в распылительной сушилке, обработку в вы30 сокотемпературной камере при 600-800 С, сепарацию образующейся пылегазовой смеси и обжиг выделенного порошка при

1350-1450 С, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения содержания основнбго

35 вещества в конечном продукте и удешевления процесса, в исходную смесь растворов перед распылением дополнительно вводят водный раствор нитрата магния в количестве 0,5-5 мас. в пересчете на оксид магния, 40 а в качестве исходных соединений титана и алюминия используют водные растворы их нитратов.