[发明专利]一种具有高纯度的锆酸钙材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高纯度的锆酸钙材料，包括以下按照重量份的原料：氢氧化钙2‑10份、石灰石15‑50份、氧化锆50‑120份、改性白云石20‑50份、硅微粉8‑30份。本发明还公开了所述具有高纯度的锆酸钙材料的制备方法。本发明制备的锆酸钙材料的纯度高，晶形发育良好，本发明通过添加改性白云石、氢氧化钙和硅微粉，并协同双重烧结处理，起到了协同增效的作用，能够有效提高锆酸钙转化率，进而提高产品的纯度，同时，生产的锆酸钙材料的晶粒度良好，有效提高了材料的物理性能和电学性能，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及无机材料技术领域，具体是一种具有高纯度的锆酸钙材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科技的不断发展，越来越多的新型材料用于制备电子元器件中，促进了移动通信和便携式终端正向着轻量化、小型化、集成化、高可靠性和低成本方向发展。其中，锆酸钙是一种具有独特电学性能的新型无机材料，可用于制备性能优异的电路元器件，可以有效减小器件体积，实现元器件向小型化、集成化、高可靠性和低成本方向发展。

目前，烧结合成法是一种锆酸钙常用的制备方法，生产成本较低，适合规模化生产，但是，传统的烧结合成法的锆酸钙转换率较低，较低的固相反应温度导致锆酸钙转化率较低，进而影响了产品的纯度，同时，生产的锆酸钙的晶粒生长不完全，严重影响了锆酸钙材料的物理性能和电学性能，进而不利于制备性能优异的电路元器件。因此，设计一种具有高纯度的锆酸钙材料，成为目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高纯度的锆酸钙材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有高纯度的锆酸钙材料，包括以下按照重量份的原料：氢氧化钙2-10份、石灰石15-50份、氧化锆50-120份、改性白云石20-50份、硅微粉8-30份；其中，所述改性白云石的制备方法为称取适量的白云石进行粉碎成100-300目的粉末，加入前述粉末体积2-10倍的去离子水进行混合均匀，然后放入微波反应器中进行微波处理，干燥后研磨至200-400目，即得所述改性白云石。

作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：氢氧化钙4-7份、石灰石20-40份、氧化锆70-100份、改性白云石30-40份、硅微粉10-20份。

作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：氢氧化钙6份、石灰石28份、氧化锆84份、改性白云石37份、硅微粉14份。

作为本发明再进一步的方案：所述微波处理的辐射时间为4-12min；所述微波处理的功率为80-180W。

作为本发明再进一步的方案：所述氢氧化钙、石灰石、氧化锆和硅微粉均为工业纯，且粒度均小于10μm。

所述具有高纯度的锆酸钙材料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取氢氧化钙和硅微粉，混合均匀后送入球磨机中进行共磨至粒度为40-100目，得混合料A；

2)将步骤1)中得到的混合料A在二氧化碳气氛下以2℃/min的升温速率加热到500℃，然后保温4-12h，降至室温后得混合料B；

3)按照重量份称取石灰石、氧化锆和改性白云石混合均匀，再加入步骤2)中得到的混合料B，混合均匀后送入球磨机中以乙醇为介质进行球磨2h，然后进行烘干和研磨，以丙三醇为结合剂进行干法成型，再以5℃/min的升温速率升温至1480℃进行烧结6h，除去上层浮渣，冷却至室温后再破碎研磨至20μm，得混合料C；