粉體的亞臨界制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于屬于亞臨界水熱化學(xué)制備功能超細(xì)粉體領(lǐng)域，具體涉及一種超均勻的亞微米β -Li2T13粉體的亞臨界制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]偏鈦酸鋰(P-Li2T13)作為最具潛力的固態(tài)氚增殖劑材料之一，受到廣泛關(guān)注。0-1^21103粉體的超均勻性有益于其氚釋放性能，故旨在制備超均勻的亞微米β-Li 2Ti03粉體。目前制備亞微米級(jí)P-Li2T13粉體的方法有固相法、濕化學(xué)法等。固相法制得的粉體結(jié)晶性能較差。一般濕化學(xué)法需要后期煅燒，制得的粉體超胞發(fā)育較差。如中國專利公告CN103803642A報(bào)道了一種納米八面體狀Li2T13的制備方法。該方法以T12粉體與KOH溶液混合、反應(yīng)，將所得的產(chǎn)物分散于L1H溶液中得到白色沉淀，沉淀后經(jīng)離心干燥、煅燒制得納米八面體狀Li2T13O此方法引入了 K+雜質(zhì)，且需后期鍛燒制粉，破壞IB-Li2T1^胞結(jié)構(gòu)、粉體均勻性差且制備周期長、操作較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種超均勻的亞微米β -Li2T13粉體的亞臨界制備方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供的粉體制備方法操作簡單，制得的β -Li2T13粉體原子有序化程度高，且粉體均勻性很好。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種超均勻的亞微米β -Li2T1^體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0006]I)按照Li: Ti的摩爾比為(1.85?2.25): I稱取T12粉體和L1H.H 20粉體，將二者加入高壓容器中，然后向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為
0.1 ?2mol/L ；
[0007]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于100?350°C下充分反應(yīng)；
[0008]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)干燥得到β -Li2T13粉體；
[0009]4)將步驟3)得到的β-Li2Ti03?體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)|3-Li2Ti03?體。
[0010]進(jìn)一步地，所述的高壓容器材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa。
[0011]進(jìn)一步地，步驟I)中按照蒸餾水占高壓容器容積為20%?80%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水。
[0012]進(jìn)一步地，步驟2)中的反應(yīng)時(shí)間為5?20h。
[0013]進(jìn)一步地，步驟3)中干燥溫度為50?80°C，干燥時(shí)間為8?12h。
[0014]一種超均勻的亞微米β _1^21103粉體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0015]I)按照Li: Ti的摩爾比為1.90: I稱取T12粉體和L1H.H2O粉體，將二者加入高壓容器中，所述的高壓容器材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為50%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為 lmol/L ；
[0016]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于250°C下反應(yīng)5h ;
[0017]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)80°C干燥1h得到β -Li2T13粉體；
[0018]4)將步驟3)得到的β-Li2Ti03?體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)|3-Li2Ti03?體。
[0019]一種超均勻的亞微米β _1^21103粉體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0020]I)按照Li: Ti的摩爾比為2.15:1稱取T12粉體和L1H.H2O粉體，將二者加入高壓容器中，所述的高壓容器材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為40%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為 0.5mol/L ；
[0021]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于300°C下反應(yīng)6h ;
[0022]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)60°C干燥12h得到β -Li2T13粉體；
[0023]4)將步驟3)得到的β-Li2T13粉體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)IB-Li2T13粉體。
[0024]一種超均勻的亞微米β _1^21103粉體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0025]I)按照Li: Ti的摩爾比為1.85:1稱取T12粉體和L1H.H 20粉體，將二者加入高壓容器中，所述的高壓容器材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為20%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為 2mol/L ；
[0026]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于100°C下反應(yīng)20h ;
[0027]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)50°C干燥12h得到β -Li2T13粉體；
[0028]4)將步驟3)得到的β-Li2Ti03?體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)|3-Li2Ti03?體。
[0029]一種超均勻的亞微米β _1^21103粉體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0030]I)按照Li: Ti的摩爾比為2.25:1稱取T12粉體和L1H.H 20粉體，將二者加入高壓容器中，所述的高壓容器材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為80%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為 0.lmol/L ；
[0031]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于350°C下反應(yīng)15h ;
[0032]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)80°C干燥8h得到β -Li2T13粉體；
[0033]4)將步驟3)得到的β-Li2T13粉體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)IB-Li2T13粉體。
[0034]一種超均勻的亞微米β _1^21103粉體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0035]I)按照Li: Ti的摩爾比為2:1稱取T12粉體和L1H.H 20粉體，將二者加入高壓容器中，所述的高壓容器材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為60%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為
1.5mol/L ；
[0036]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于200°C下反應(yīng)20h ;
[0037]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)70°C干燥1h得到β -Li2T13粉體；
[0038]4)將步驟3)得到的β-Li2Ti03?體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)|3-Li2Ti03?體。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0040]利用本發(fā)明方法制備的β -Li2T13粉體，粒徑為亞微米級(jí)、分布超均勻且晶體結(jié)晶性能較好。本發(fā)明制備的β -Li2T13粉體，在亞臨界水熱狀態(tài)下，由于L1H能夠在亞臨界條件下，有效侵入T12晶格，經(jīng)歷溶解-沉淀傳質(zhì)過程，使得結(jié)晶性能發(fā)育良好，且顆粒粒徑分布較窄，顆粒尺寸范圍在110?180nm。通過調(diào)節(jié)簡單工藝參數(shù)，能夠有效控制中值粒徑和粒徑分布范圍。本發(fā)明制備的0-1^21103粉體不需后期高溫煅燒，制備周期時(shí)間短，易于快速制粉。
【附圖說明】
[0041]圖1本發(fā)明實(shí)施例1制得的亞微米β -Li2T13粉體的XRD圖；
[0042]圖2本發(fā)明實(shí)施例4制得的亞微米β -Li2T13粉體的FE-SEM掃描圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0044]一種超均勻的亞微米β -Li2T13粉體的亞臨界制備方法，包括以下步驟:
[0045]I)按照Li: Ti的摩爾比為(1.85?2.25): I稱取T12粉體和L1H.H 20粉體，將二者加入高壓容器(材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa)中，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為20%?80%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為0.1?2mol/L ；
[0046]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于100?350°C下反應(yīng)5?20h ;
[0047]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)50?80°C干燥8?12h得到β -Li2T13粉體；
[0048]4)將步驟3)得到的β-Li2Ti03?體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)|3-Li2Ti03?體。
[0049]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0050]實(shí)施例1
[0051]I)按照Li: Ti的摩爾比為1.90: I稱取T12粉體和L1H.H2O粉體，將二者加入高壓容器(材料為哈氏合金，壓力范圍為50?200MPa)中，然后按照蒸餾水占高壓容器容積為50%的體積比向高壓容器中加入蒸餾水，混合均勻，并控制Li+濃度為lmol/L ；
[0052]2)將高壓容器置于高溫干燥箱中，于250°C下反應(yīng)5h ;
[0053]3)將高壓容器置于烘箱中，經(jīng)80°C干燥1h得到β -Li2T13粉體；
[0054]4)將步驟3)得到的β-Li2Ti03?體研磨均勾，即得到亞微米級(jí)|3-Li2Ti03?體。
[0055]圖1為本實(shí)施例制得的亞微米β -Li2T13粉體的XRD圖，從圖中可以看出:結(jié)構(gòu)中Li