專利名稱：高純金屬復合氧化物粉末的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬氧化物粉末材料，特別是涉及一類高純金屬復合氧化物粉末材料。
背景技術(shù)：
金屬氧化物粉末一般作為功能和結(jié)構(gòu)性陶瓷的基礎(chǔ)原料，如熒光材料，介電陶瓷，壓電陶瓷鐵電鐵氧體，催化劑載體材料，人工晶體等等。而用作原料的金屬氧化物通常采取一定的混合方式，經(jīng)壓制成型，燒結(jié)工藝得到具有一定使用目的的陶瓷材料。金屬氧化物粉末的特性，如純度，粒度分布，比表面積對成型和燒結(jié)工藝影響較大，最終對陶瓷材料性能產(chǎn)生決定性影響。使用金屬復合氧化物粉末材料的目的有的是作為主晶相的反應物參與高溫化學合成反應，有的是作為增強相改善主體晶相的各項結(jié)構(gòu)或功能性指標，有的僅僅是為了降低燒結(jié)溫度，而有的是為了增大比表面積提高催化活性，在現(xiàn)階段陶瓷功能性材料和結(jié)構(gòu)性材料，以及催化領(lǐng)域有著重要的用途，隨著工業(yè)技術(shù)進步的發(fā)展，應用領(lǐng)域可能還會進一步擴展。
金屬復合氧化物粉末材料一般是由至少兩種以上的不同金屬的氧化物的混合物構(gòu)成的粉末材料，而通常意義上的金屬復合氧化物粉末材料包含金屬氧化物，金屬氫氧化物或金屬氧化物和金屬氫氧化物的復合，呈現(xiàn)出無水，或水合的狀態(tài)，晶態(tài)和非晶態(tài)兩種形式都存在。傳統(tǒng)的金屬復合氧化物僅僅只是幾種金屬氧化物的機械混合物，目前較為常見的采用共沉淀，噴霧熱解法獲得的金屬復合氧化物粉末也存在復合不均勻，粒度分布寬，純度低，粉末易于團聚等缺點。
根據(jù)陶瓷材料的體系和使用目的的不同，金屬復合氧化物的組成及其相應的物化特性要求有著很大的差異。但不管何種體系，對金屬復合氧化物的基本要求是一致的，首先要求混合均勻，尤其是在分子尺度水平上的復合有利于金屬復合氧化物在后續(xù)產(chǎn)品加工的利用；其次要求粉末粒度分布均勻，無團聚，分散性好。尤其是目前元器件小型化的進展，對金屬復合氧化物粉末粒徑尺寸，分布以及純度提出了很高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一類在分子尺度范圍內(nèi)均勻混合的，粉末粒徑可控，分布較窄，無團聚，分散性好的高純金屬復合氧化物粉末材料，避免技術(shù)背景中所指出的目前所使用金屬復合氧化物的缺點。
發(fā)明所提出的高純金屬復合氧化物粉末材料，含有鎂(Mg)，鈣(Ca)，鍶(Sr)，鋇(Ba)，鋁(Al)，鋅(Zn)，鎵(Ga)，銦(In)等元素組分中至少兩個組分元素。其化學組成為xM/2On1·yM//2On2·zM///2On3·……xM/(OH)n1·yM//(OH)n2·zM///(OH)n3·……其中M/，M//，M///……為鎂(Mg)，鈣(Ca)，鍶(Sr)，鋇(Ba)，鋁(Al)，鋅(Zn)，鎵(Ga)，銦(In)金屬元素中的任一各元素，n1，n2，n3……為對應金屬M/，M//，M///……的化合價。各系數(shù)范圍為0.1≤x≤1，0.1≤y≤1，0.1≤z≤1，……。高純金屬復合氧化物粉末材料中的雜質(zhì)含量小于0.1％。
其各項性能指標如下1、高純金屬復合氧化物粉末材料的成分如表1(采用ICP方法測試)。
表1高純金屬復合氧化物粉末材料雜質(zhì)含量

2、高純金屬復合氧化物粉末材料粒度分布如下要求(采用激光粒度儀測試)粒度分布為正態(tài)分布，分布曲線如

圖1所示。
中位徑D50為xM/2On1·yM//2On2·zM///2On3在1～20μm；xM/(OH)n1·yM//(OH)n2·zM///(OH)n3在1～50μm。
xM/2On1·yM//2On2·zM///2On30.35≤D25/D75≤0.8；xM/(OH)n1·yM//(OH)n2·zM///(OH)n30.4≤D25/D75≤0.9。
中位徑D50和D25/D75大小可通過氣流粉碎和分級工藝控制。
3、高純金屬復合氧化物粉末材料比表面積(BET測試)xM/2On1·yM//2On2·zM///2On32m2/g≤BET≤50m2/g；xM/(OH)n1·yM//(OH)n2·zM///(OH)n3100m2/g≤BET≤300m2/g。
3、高純金屬復合氧化物粉末材料松裝比重xM/2On1·yM//2On2·zM///2On30.3g/cm3～0.5g/cm3；xM/(OH)n1·yM//(OH)n2·zM///(OH)n30.2g/cm3～0.5g/cm3。
圖1為本發(fā)明金屬復合氧化物粉末粒度分布圖。
具體實施例方式實施例1長余輝材料用原料Al2O3·SrO金屬復合氧化物粉末性能指標參見表2、表3。
實施例2透明陶瓷MgAlO2前驅(qū)體AlO3·Mg2O金屬復合氧化物粉末性能指標參見表2、表3。
實施例3催化劑載體材料Al(OH)3·0.4MgOH金屬復合氧化物粉末性能指標參見表2、表3。
實施例4氧化鋁改性氧化鋅原料0.1Al2O3·ZnO性能指標參見表2、表3。
表2高純金屬復合氧化物粉末材料雜質(zhì)含量分析結(jié)果

表3高純金屬復合氧化物粉末材料其他分析結(jié)果

權(quán)利要求
1.高純金屬復合氧化物粉末材料，其化學組成為xM′2On1·yM″2On2·zM2On3·……xM′(OH)n1·yM″(OH)n2·zM(OH)n3·……其中M′，M″，M為鎂(Mg)，鈣(Ca)，鍶(Sr)，鋇(Ba)，鋁(Al)，鋅(Zn)，鎵(Ga)，銦(In)金屬元素中的任一各元素，n1，n2，n3……，為對應金屬M′，M″，M……的化合價，各系數(shù)范圍為0.1≤x≤1，0.1≤y≤1，0.1≤z≤1，……。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物是由鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、銦(In)金屬元素中至少兩種金屬元素氧化物構(gòu)成的金屬復合氧化物粉末材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物粉末材料中的雜質(zhì)含量小于0.1％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物粉末材料分布為正態(tài)分布，中位徑D50為xM′2On1y·M′On2·zM2On3在1～20μm之間；xM′(OH)n1·yM″(OH)n2·zM(OH)n3在1～50μm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物粉末材料D25/D75為xM′2On1·yM″2On2·zM2On3在0.35～0.8之間；xM′(OH)n1·yM″(OH)n2·zM(OH)n3在0.4～0.9之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物粉末材料的比表面積為xM′2On1·yM″2On2·zM2On3在2m2/g～50m2/g之間；xM′(OH)n1·yM″(OH)n2·zM(OH)n3在100m2/g～300m2/g之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物粉末材料的松裝密度為xM′2On1·yM″2On2·zM2On3在0.3g/cm3～0.5g/cm3之間；xM′(OH)n1·yM″(OH)n2·zM(OH)n3在0.2g/cm3～0.5g/cm3之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純金屬復合氧化物粉末材料，其特征在于高純金屬復合氧化物粉末材料應用于熒光材料、結(jié)構(gòu)功能陶瓷材料、催化劑載體材料或人工晶體激光材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類在分子尺度范圍內(nèi)均勻混合的，粉末粒徑可控，分布較窄，無團聚，分散性好的高純金屬復合氧化物粉末材料。其化學組成為xM′
文檔編號C04B35/626GK1844036SQ20061001086
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者胡勁, 施安, 王開軍, 劉建良, 徐茂, 施鴻, 李雄 申請人:昆明貴金屬研究所