[发明专利]一种陶瓷粉体改性方法

说明书

本发明提供了一种陶瓷粉体改性方法，涉及陶瓷材料处理技术领域，包括以下步骤：配制硅烷偶联剂溶液；将陶瓷粉体置于煅烧设备中以一定转速氧化，得到表面氧化的陶瓷粉体；将表面氧化的陶瓷粉体加入至硅烷偶联剂溶液中混合得到粉体浆料，再将粉体浆料置于煅烧设备中以一定转速硅烷化处理2~72h；其中，煅烧设备为可以转动的煅烧设备。本发明的方法，采用可以转动的煅烧设备，可以使陶瓷粉体表面氧化更均匀、更充分，且氧化层与粉体的结合力强，同时氧化后的粉体表面存在大量的羟基基团，再通过煅烧设备对氧化后的陶瓷粉体进行动态的硅烷化处理，可以大大提高粉体与硅烷偶联剂发生偶联作用，进而提高其硅烷化效率和速率。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料处理技术领域，尤其涉及一种陶瓷粉体改性方法。

背景技术

无机非金属陶瓷制备领域经常用到超细陶瓷粉体，超细陶瓷粉体通常包括微米级(1~100μm)、亚微米级(0.1~1μm)和纳米级(1~100nm)的粒子，由于超细陶瓷粉体的粒径很小，表面能高，很容易发生团聚，形成二次粒子，无法表现出优异的表面效应、体积效应及量子尺寸效应等。要解决超细陶瓷粉体的团聚问题，提高其在溶剂中的分散性及与溶剂的相容性、从而提高超细陶瓷粉体在溶剂中的固含量和流变性，最有效的方法就是对粉体的表面进行改性处理，通过对超细粉体表面进行改性处理，可以改善粉体粒子的分散性和改善粉体粒子与其他物质之间的相容性。

目前对陶瓷粉体进行改性主要有液相氧化法、高温氧化法和粉体的硅烷化法。对于液相法，氧化时氧化层和粉体的结合力不强，粉体在氧化过程中或后期机械搅拌处理中，容易出现氧化层脱落，特别是在氧化反应阶段在粉体表面无法形成氧化层保护膜，导致粉体无限反应下去，从而影响粉体的性能；对于高温氧化法，目前通常采用马弗炉静态煅烧法，此法氧化的粉体普遍存在氧化不均匀不充分的缺点；对于粉体的硅烷化处理，都是直接用硅烷偶联剂或一些表面活性剂在一定条件性进行表面改性处理，并没有特别地对粉体进行例如氧化的预处理，粉体这样硅烷化效率不高，同时硅烷化的操作复杂，后期存在大量废液要处理。

基于目前的陶瓷粉体改性处理存在的各种缺陷，有必要对此进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种陶瓷粉体改性方法，解决或至少部分解决现有技术中存在的技术缺陷。

第一方面，本发明提供了一种陶瓷粉体改性方法，包括以下步骤：

配制硅烷偶联剂溶液，备用；

将陶瓷粉体置于煅烧设备中以一定转速氧化，得到表面氧化的陶瓷粉体；

将所述表面氧化的陶瓷粉体加入至所述硅烷偶联剂溶液中混合得到粉体浆料，再将粉体浆料置于煅烧设备中于20~200℃、以一定转速硅烷化处理2~72h，即完成陶瓷粉体改性；

或，将所述硅烷偶联剂溶液喷淋至所述表面氧化的陶瓷粉体表面得到粉体浆料，再将粉体浆料置于煅烧设备中于20~200℃、以一定转速硅烷化处理2~72h，即完成陶瓷粉体改性；

其中，所述煅烧设备为可转动的煅烧设备。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的陶瓷粉体改性方法，所述煅烧设备为回转炉。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的陶瓷粉体改性方法，所述将陶瓷粉体置于煅烧设备中以一定转速氧化的步骤中，转速为：5r/min～100r/min。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的陶瓷粉体改性方法，所述以一定转速硅烷化处理2~72h的步骤中，转速为：5r/min～100r/min。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的陶瓷粉体改性方法，配制硅烷偶联剂溶液具体为：将硅烷偶联剂加入至溶剂中，调节pH为3~6，配制成质量分数为0.1~30%的硅烷偶联剂溶液。