銫摻雜氧化鎢納米粉體憑借著對(duì)近紅外線和紫外線具有良好的吸收效果,而深受現(xiàn)代隔熱材料研究者的青睞。隨著社會(huì)的進(jìn)步,這種具有新穎的光學(xué)特性的新型隔熱材料在國內(nèi)外的工程建筑、石油化學(xué)、運(yùn)輸貯存、國防軍事等諸多領(lǐng)域都有著極其廣泛的應(yīng)用前景。那么,銫摻雜氧化鎢納米粉體應(yīng)如何制取?
傳統(tǒng)方法制備的銫摻雜氧化鎢納米粉體,對(duì)紅外的阻隔效果較差(阻隔率小于90%),而且穩(wěn)定性不高,成本費(fèi)用較高,并且在生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境污染較大。
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的不足,本文主要介紹的是一種銫摻雜氧化鎢納米粉體的新制備方法。其具體步驟如下:
(1)將原料鎢鹽和銫鹽分別溶解于溶劑中,且鎢鹽溶液通過交換樹脂配置成鎢酸溶液;
(2)將鎢酸溶液、銫鹽溶液、反應(yīng)溶劑進(jìn)行混料處理,持續(xù)攪拌1~3h,制得水熱反應(yīng)前驅(qū)液;
(3)將前驅(qū)液置于帶有攪拌裝置的密閉水熱反應(yīng)釜中,在180~300℃條件下,攪拌反應(yīng)5~20h;
(4)將水熱反應(yīng)沉淀物進(jìn)行反復(fù)洗滌后,進(jìn)行干燥、粉碎、煅燒,即得到目標(biāo)產(chǎn)物。
該制備方法的注意事項(xiàng):
a.步驟(1)中鎢鹽為鎢酸鈉、鎢酸銨、鎢酸鉀中任意一種,銫鹽為碳酸銫、硝酸銫、硫酸銫中任意一種,溶劑為去離子水、無水乙醇中任意一種。
b.步驟(2)中反應(yīng)溶劑為檸檬酸、山梨酸、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇中任意一種溶解于去離子水或無水乙醇中制備而成,反應(yīng)溶劑的質(zhì)量是鎢鹽和銫鹽質(zhì)量總和的1.3~3.2倍;攪拌過程是在50~80℃水浴條件下攪拌。
c.步驟(4)中洗滌過程用去離子水、無水乙醇中任意一種進(jìn)行洗滌;干燥過程是在80~120℃條件下,干燥8~12h;粉碎過程采用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,其粉碎室空氣壓力控制在0.5~1.0MPa,粉碎轉(zhuǎn)速設(shè)定為2000~5000轉(zhuǎn)/分;煅燒過程是在真空、氫氣、氬氣任意一種氛圍中,以2~10℃/min速率升溫至300~800℃后,持續(xù)熱處理1~2h。
使用該方法生產(chǎn)出來的銫摻雜氧化鎢納米粉體,穩(wěn)定性好,紫外阻隔率大于99.8%,可見光透過率70~88%,紅外線阻隔達(dá)94~99%,能很好地應(yīng)用于隔熱材料中,而且工藝能耗低,成本低,易操作,環(huán)保性好,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。