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二氧化钛导电粉无毒、具有较好的导电性和稳定性,是良好的抗静电剂和电磁屏蔽剂,广泛应用于矿山、石油、化工、纺织、电子电路、航空等国民经济各个部门。本研究工作通过离子掺杂和表面包覆法制备了二氧化钛导电粉,采用X射线衍射、X光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外可见漫反射、元素分析等手段,对二氧化钛导电粉进行了分析表征。
采用化学共沉淀法和盐溶液浸渍法制备了金属离子掺杂二氧化钛半导电粉。考察了铁的掺杂浓度、焙烧温度、时间、制备工艺等条件对粉体导电性能的影响。并研究了钒、铬、钴、铜、锌、银、铈、锑、锂、钠、镁、钙、铝、钡等常见金属离子掺杂二氧化钛粉的导电性能。金属离子掺杂制备的二氧化钛粉都具有较高的体积电阻率。
以纳米二氧化钛为原料,在高温下进行高浓度N掺杂,制备了具有良好导电性能的二氧化钛粉。实验发现氮元素含量、反应温度、氨气流速、反应时间等实验条件对产品导电性能、晶体结构、形貌有着重要的影响。当氨气流速为30cm/min、950℃下反应3小时,得到的二氧化钛粉体电阻率最小,低达4.0×10-3Ω·cm,远低于用其他方法制备的二氧化钛导电粉,氮元素含量为7%,平均颗粒尺寸为250nm。
以硫酸钛为原料,沉淀制备了偏钛酸,然后在高温下进行高浓度氮掺杂,制备了具有良好导电性能的二氧化钛粉,随掺杂浓度的增加,产品颜色加深,导电性能增强。950℃焙烧3h后,平均粒径约为200nm,电阻率低达6.5×10-3Ω·cm。并且与以纳米二氧化钛为原料时做了比较。
以淀粉和硫酸钛为原料,通过沉淀混合分散法形成母体,然后在保护气氛下高温炭化作用,制备了C/TiO2复合导电粉,具有良好的导电性能。粉体的电阻率随反应温度、淀粉加入量、反应时间的变化而变化。二氧化钛和淀粉质量比为1:1.5、900℃反应3小时,制备的C/TiO2复合导电粉导电性能最佳,体积电阻率低达8×10-3Ω·cm,导电能力是是普通导电炭黑的近200倍。