Способ получения тонкодисперсного порошка титаната алюминия Советский патент 1991 года по МПК C01G23/00 

Изобретение относится к способам получения тонкодисперсного порошка титана- та 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.

П р и м е р 1. Растворяют в воде А(МОз)зх х9Н20 в количестве 55,6 мзс.% (в пересчете на AlaOs), Ti(NOa)4 в количестве 43,9 мас.% (в пересчете на ТЮа), Mg(N02)2 6НаО в количестве 0,5 мас.% (в пересчете на МдО). 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 этого смесь направляют на сепарацию, где происходит отделение порошка от

газа. Затем порошок подвергают одностадийному обжигу при 1400°С.

П р и м е р 2. 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 9Н2054,2

Ti(NG3)442,8

Мд(МОз)2 -6Н203,0

П р и м е р 3. То же, что и в примере 1, только для приготовления растворов берут исходные вещества в следующих количествах (в пересчете на оксиды), мас.%: А(Шз)з -9Н2053,1

T(N03)441,9

Мд(МОз}2 6Н205,0

П р и м е р 4. 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 9Н2055,72

Ti(N03J444,03

Мд(МОз)2 6Н200,25

- 15

П р и м е р 5. То же, что и в примере 1, олько для приготовления растворов берут исходные вещества в следующих количествах (в пересчете на оксиды), мас.%

А(МОз)з 9Н2052,55

Ti(N03J441,5

Мд(МОз)2 6Н206,0

Количество титаната алюминия в конеч- ном продукте следующее, %: пример 1 87; пример 2 90; пример 3 85; пример 4 83; 10 пример 5 80.

Таким образом, из приведенных примеров следует, что содержание нитрата магния в пределах 0,5-5 мас.% (в пересчете на yigO) существенно повышает выход титана та алюминия по сравнению с запредельными .примерами (на 7-10%). При недостаточном количестве Мд(ЫОз)2 бНгО (пример 4) в конечном продукте присутствуют в малых количествах непрореагировав- 20 шие 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 Мд(МОз)2Х 25 х6Н20 на синтез титаната алюминия объясняется следующим. Оксид магния (перик- лаз), получающийся при прокаливании гексагидрата нитрата магния, имеет хорошо оформленную октаэдрическую решетку. 30 Ионные кристаллы служат катализатором и участником твердофазных реакций с образованием твердых растворов алюмотитана- тов магния. Условием образования твердых растворов являются близкое сходство кри- 35 сталлических структур компонентов, близкие размеры структурных частиц, одинаковая природа связи между ними, Указанные алюмотитанаты поданным РФА также имеют октаэдрический тип сингонии, 40 вследствие чего формирующийся затем AteTlOs имеет стабилизированную октаэд15

5

10

20

25 30 35 40 рическую структуру, степень дефектности которой снижается.

Очевидно, именно в указанных пределах введения Мд(ЫОз)2 6НаО(0,5-5мас.%) в реакциях соблюдается стехиометрия для образования изоморфных твердых растворов. Оксид магния катализирует твердофазные реакции (увеличивается выход AteTiOs), а также с, образованием твердых растворов стабилизирует сструктуру конечного продукта. Как недостаток, так и избыток Мд(МОз)2 6Н20 отрицательно влияют на фазовый состав продуктов реакции.

Таким образом, осуществление изобретения 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 алко- голятов), а также уменьшения затрат на технику безопасности.

Формула изобретения Способ получения тонкодисперсного порошка титаната алюминия, включающий смешение растворов соединений титана и алюминия в молярном соотношении А13+:Т + 2:1, распыление полученной смеси в распылительной сушилке, обработку в высокотемпературной камере при 600-800°С, сепарацию образующейся пылегазовой смеси и обжиг выделенного порошка при 1350-1450°С, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания основного 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, а в качестве исходных соединений титана и алюминия используют водные растворы их нитратов.

Изобретение относится к способу получения тонкодисперсного порошка титана- та алюминия и позволяет повысить содержание основного вещества в конечном продукте и удешевить процесс. В азотно- киспый 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 под- ают 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.