商标 | 锦鹏 |
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型号 | 24:1 |
规格 | 1250 |
包装 | 25公斤 |
产量 | 50000 |
用途 | 建筑装饰材料 |
类型 | 含氧盐矿物 |
成因 | 风化型 |
行业 | 硅酸盐工业 |
型号 | 24:1 |
规格 | 1250 |
商标 | 锦鹏 |
包装 | 25公斤 |
熔点 | 1540 |
Sio2 | 51 |
导热系数 | 1.0W/m.k |
品牌 | 锦鹏 |
K2o | 0.2 |
细度 | 1250 |
为了改善硅灰石的导电性,对硅灰石粉体的表 覆改性进行研究:以硅灰石粉为原料,四 和 为沉淀包覆剂,采用化学沉淀法制备锑掺杂氧化锡一硅灰石复合抗静电材料;研究不同 工 艺条件对该复合粉体体积电阻率的影响,采用透射电子显微镜、x射线能量色散谱、白度仪、粒度仪、比表面积仪等进行表征。 Sn0 2 作为一种典型的宽禁带 n 型半导体,
被广泛应用于气敏材料、太阳能电池等元器件的生产,但是Sn0 2 存在流动性和电学性能较差等问题。研究表明,在Sn0 2 晶体中掺杂F、Sb、Mo、In等元素可进一步减小Sn0 2 的电阻,显著提高其光学和电学性能。在这些掺杂氧化物中锑掺杂氧化锡作为一种新型的抗静电功能材料,不仅具有良好的电学和光学性能,而且克服了传统导电材料成本高,易受酸碱腐蚀和机械磨损,对气候和使用环境要求高等限制。研究表明,可以采用一些价格较低的矿物材料合成复合导电粉体。硅灰石是一种无机针状矿物,具有较大的白度,广泛应用于塑料等工业。通过在硅灰石粉体表丽包覆一层无机改性物可赋予其新的性能,化学沉淀法是制备包覆粉体的一种重要的方法。本文中以 、四 为沉淀包覆剂,以硅灰石粉体为载体,
采用化学沉淀法对硅灰石颗粒进行表面无机包覆粉体改性,生成锑掺杂氧化锡一硅灰石复合导电粉体,研究不同包覆量、煅烧温度、煅烧时间、 与四 的物质的量比、pH对硅灰石复合粉体体积电阻率的影响。 l 实验 1.1 原料与仪器 主要原料包括:硅灰石,江西上高华杰泰矿纤科技有限公司,理论化学成分,Ca0质量分数为48.3%,Si0 2 质量分数为51.7%;四 (SriCl4 - 5H20),分析 纯,市售; (SbCl 3 ),分析纯,市售;HC1质量分数为36%—38%的 ,市售。 主要仪器包括:HL-2B型数显恒流泵,上海沪西分祈仪器厂有限公司;XKSW-4D-H型电阻炉温度控制器,上海贺德实验设备厂;CEST-121型体积、表面电阻测定仪,北京冠测试验仪器有限公司。 1.2 实验原理 利用四 与 在水介质中发生共沉淀反应,经过高温煅烧后其氧化物品体间生成置换式空位点缺陷。 采用JEM-2100F型透射电子显微镜(日本JEOL电子公司)
观察改性前后复合粉体的微观形貌;采用ST-2000型BET氮吸附比表面积仪(北京市北分仪器技术公司)测定复合粉体材料的比表面积;采用WSB-2型数显白度仪(上海昕瑞仪器仪表有限公司)测定复合粉体白度;采用S3500型激光散射粒度分析仪(美国麦奇克有限公司)测定复合粉体材料粒度。 2结果与讨论 2.1制备工艺条件对复合粉体体积电阻率的影响 2.1.1包覆量的影响 包覆量指Sr102与Sb03的理论转化质量与硅灰石质量的比值。设定煅烧温度为700℃,煅烧时间为2h.SbCl3与SnCl4的物质的量比为1:10,pH为7,
所示为不同包覆量时硅灰石复合粉体的体积电阻率。当包覆量较小时,硅灰石表面不能wan全被锑掺杂氧化锡层wan全包覆,因此此时电阻较大;当包覆量由2.0%增大为2.5%时,
随着包覆量的增大,硅灰石粉体的体积电阻率显著减小,在包覆量为固相掺杂反应与物质的结构、扩散速度、导电载流子的浓度和原子、离子间的化学键等条件有关,与一般的化学反应一样受温度的影响,温度越高,扩散越快,掺杂反应越快。如果煅烧温度过低,导电载流子的浓度也较小,生成的晶粒较小,晶体中存在着大量的晶体边界和晶体缺陷,影响了电子的迁移速率,导致固相掺杂反应不wan全,
不能产生较多的导电氧空位,因此体积电阻率较大。当温度逐渐升高时,载流子[Sb5+]浓度变大,Sn02晶体在600℃时晶化已趋wan全,结晶度增大,晶体结构趋于完整,晶型也越来越好,晶体缺陷对载流子迁移速率的影响越来越小,因此复合粉体体积电阻率明xian减小。当温度过高时,由于载体和包覆层的热膨胀系数不同,导电包覆层有可能脱落,使硅灰石结构发生变化,因此增大了复合粉体的体积电阻率。
2.1.3煅烧时间的影响 设定包覆量为2.5%,煅烧温度为700 aC,SbCI,与SnCl4的物质的量比为l:10,pH为7.为不同煅烧时间对硅灰石复合粉体体积电阻率的影响。 可知,随着煅烧时间的延长,硅灰石复合粉体的体积电阻率显著减小。大约2h后,体积电阻率基本恒定,变化幅度不大。由此可知, 佳煅烧时间为2h。 2.1.4 SbCl3与SnCl4的物质的量比的影响 设定包覆量为2.5%,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2h,pH为7
,图4所示为不同SbCI3与SnCI4的物质的量比对复合粉体体积电阻率的影响。由图可知,随着Sb掺杂量的增大,粉体的体积电阻 减小后增大,当SbCl3与SnCl4的物质的量比为1:8以:12时达到 小。