專利名稱：中空微粒子型氧化鉭和/或氧化鈮的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于氧化鉭粉末和/或氧化鈮粉末及其制造方法，例如，作為制作壓電體、半導(dǎo)體、傳感器、光電子材料、電介質(zhì)、超導(dǎo)體時(shí)的鉭原材料和/或鈮原材料，具有特殊結(jié)晶形狀、高純度、高比表面積微細(xì)粒子系列的氧化鉭粉末和/或氧化鈮粉末及其相關(guān)制造方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)平3-153527號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平6-321543號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3；本特開(kāi)平11-255518號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)2002-253964號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)2000-080346號(hào)公報(bào)近年來(lái)，陶瓷材料、電子材料等領(lǐng)域?qū)ρ趸g和/或氧化鈮的使用需求很高，特別是，作為光電子、催化劑等材料，要求氧化鉭和/或氧化鈮材料具有小粒徑、高比表面積。但由于氧化鉭和/或氧化鈮通常采用煅燒氧化鉭和/或氧化鈮的原料粉末制備，再將其粉碎使用，因此不但存在粒子不均勻的問(wèn)題，而且使用的鉭原材料和/或鈮材料的粒子直徑相對(duì)較大。因此，對(duì)上述高比表面積、超微粒徑氧化鉭和/或氧化鈮的要求就提高了。
而且，由于結(jié)晶粒子形狀特異，有可能得到目前尚無(wú)的附加性能，對(duì)結(jié)晶形狀的控制要求也高了。
基于這種現(xiàn)狀，為了滿足上述對(duì)高比表面積、微細(xì)粒子直徑的要求，因此近年來(lái)開(kāi)發(fā)了制備各種元素用微細(xì)粒子的溶膠技術(shù)。但有關(guān)這些溶膠的制造方法，完全沒(méi)有涉及其后的干燥工藝及燒結(jié)工藝中的相關(guān)熔合、凝聚等問(wèn)題。粒徑越細(xì)，干燥或燒結(jié)時(shí)就越容易熔合、凝聚。其結(jié)果是，干燥/燒結(jié)后不能得到所需的微細(xì)粒子，而是生成大粒徑粒子。
有關(guān)的鈮原材料技術(shù)，專利文獻(xiàn)1(特開(kāi)平3-153527號(hào)公報(bào))介紹了過(guò)鈮酸溶膠技術(shù)，據(jù)報(bào)道，過(guò)鈮酸溶膠與其它陶瓷材料混合后，通過(guò)燒結(jié)能夠制造含有鈮的電介質(zhì)陶瓷。與目前混合不均一的氧化鈮或氫氧化鈮淤漿的方法相比，盡管此方法有了一定的改進(jìn)，但過(guò)鈮酸溶膠與鈮以外的構(gòu)成元素?zé)Y(jié)時(shí)，會(huì)激烈凝聚，難以得到均勻微細(xì)的陶瓷材料。而且此過(guò)鈮酸溶膠(H+[NbO2(O)2]-)，用強(qiáng)酸及過(guò)氧化氫將氫氧化鈮等原材料做成過(guò)鈮酸水溶液，將其保持在5～50℃的溫度中制得溶膠，得到的溶膠通常含有過(guò)氧化物，因此要根據(jù)其成分構(gòu)成限定其使用用途。即作為催化劑、光電子等原材料使用，過(guò)氧化物的存在會(huì)與其它原材料產(chǎn)生反應(yīng)的問(wèn)題是致命的，所以事實(shí)上無(wú)法使用。
另?yè)?jù)專利文獻(xiàn)2(特開(kāi)平6-321543號(hào)公報(bào))，盡管提出了添加草酸改進(jìn)上述氧化鈮溶膠的制造方法，但此種方法雖說(shuō)對(duì)細(xì)化溶膠粒徑有效果，還是沒(méi)有涉及其后的干燥工藝及燒結(jié)工藝中的熔合、凝聚等問(wèn)題。
還有專利文獻(xiàn)3(特開(kāi)平11-255518號(hào)公報(bào))中，報(bào)道了高純度氫氧化鉭和氧化鉭制造方法。此公報(bào)中，通過(guò)實(shí)際干燥后、煅燒氫氧化鉭制得的氧化鉭，關(guān)于粒子粒徑都有清楚的記載。還報(bào)道了實(shí)際得到的干燥后氫氧化鉭的一次平均粒子直徑為5.0～15.0微米，燒結(jié)后再進(jìn)一步粉碎得到氧化鉭的一次平均粒子直徑為1.0～10.0微米。
然而，近年來(lái)人們要求用于陶瓷材料、電子材料等的氧化鉭和/或氧化鈮材料一次平均粒子直徑極小且為高比表面積。具體地說(shuō)，是一次平均粒子直徑小于1μm、且比表面積大于10m2/g的氧化鉭和/或氧化鈮材料。
另一方面，上述的特殊形狀粒子，特別是關(guān)于中空粒子的性能，近年來(lái)廣受注目，從中舉兩點(diǎn)為例第一點(diǎn)是氧化物光催化劑材料，因?yàn)樵瓉?lái)使用粉末狀材料，有機(jī)物覆蓋了氧化物光催化劑的部分或大部分表面，與粉末本身相比，光催化性能活性明顯不足。另外因?yàn)橥ㄟ^(guò)光催化性能分解有機(jī)物，被膜強(qiáng)度劣化會(huì)導(dǎo)致粉末逐漸脫落，其缺點(diǎn)為耐久性不足。因此到現(xiàn)在，盡管為了實(shí)現(xiàn)光催化劑性能的高活性，正在開(kāi)發(fā)光催化劑表面狀態(tài)控制技術(shù)或光催化劑表層結(jié)晶控制技術(shù)，性能也未必有明顯提高，而且還出現(xiàn)了基板加工、膜加工、下層插入等成本方面的問(wèn)題。鑒于此，專利文獻(xiàn)4(特開(kāi)2002-253964號(hào)公報(bào))中報(bào)道，將氧化鈦結(jié)晶的結(jié)晶形狀制成柱狀結(jié)晶，并且柱狀結(jié)晶內(nèi)部制成中空結(jié)構(gòu)，能得到高活性的光催化性能。
第二點(diǎn)，作為無(wú)機(jī)系列紫外線散射劑，氧化鈦對(duì)UV-B區(qū)域紫外線有遮蔽效果，對(duì)UV-A區(qū)域紫外線幾乎沒(méi)有效果，另外的問(wèn)題是，與裝飾料配合時(shí)總是帶有蘭白顏色。相反，氧化鋅雖說(shuō)透明度高，但對(duì)UV-B區(qū)域紫外線遮斷效果不充分。盡管針對(duì)以上問(wèn)題想出了各種方法來(lái)改良無(wú)機(jī)系列紫外線遮斷劑，但仍然有分散性差、催化作用導(dǎo)致刺激皮膚等的使用感覺(jué)及安全性等方面的缺點(diǎn)。因此，專利文獻(xiàn)5(特開(kāi)2000-080346號(hào)公報(bào))中報(bào)道，通過(guò)采用氧化物/復(fù)合氧化物中空粒子，能夠降低紫外線遮斷劑的表觀比重，與使用普通尺寸粒子相比，能明顯改善配合涂料、顏料、裝飾料時(shí)的分散性效果。
因此，與原來(lái)的粉末粒子相比，使用中空粒子能改善材料性能，因此備受矚目。
但是，此類氧化鈦等的中空粒子、以及中空微粒子、中空超微粒子的制造方法，雖說(shuō)有界面反應(yīng)法、多重乳液法、噴霧干燥法、液內(nèi)硬化法、芯物質(zhì)表面聚和法、芯物質(zhì)燃燒法、相分離凝聚法、液內(nèi)干燥法等制造方法，但由于工藝非常復(fù)雜，難以簡(jiǎn)單制造。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題因而，氧化鉭和/或氧化鈮作為原材料其使用用途沒(méi)有限制，而且有對(duì)具有中空結(jié)晶形狀及微細(xì)一次平均粒子直徑、高比表面積的氧化鉭和/或氧化鈮原材料的需求，而且非常需要這種中空結(jié)晶的簡(jiǎn)易制造技術(shù)。
基于以上現(xiàn)狀，本發(fā)明人為了制得適用于各種目的用途的氧化鉭和/或氧化鈮材料，對(duì)氫氧化鈦鉭·氧化鉭和/或氫氧化鈮·氧化鈮及其制造方法進(jìn)行了反復(fù)的專心致志的研究。
本發(fā)明目的在于提供中空形狀的中空微粒子狀氧化鉭和/或氧化鈮及其制造方法。
解決技術(shù)問(wèn)題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明人等潛心專研，對(duì)制備氫氧化鉭和/或氫氧化鈮所用中和工藝的條件進(jìn)行最優(yōu)化，制得中空結(jié)晶狀且微細(xì)一次平均粒子直徑的、高比表面積的氧化鉭和/或氧化鈮原材料，并根據(jù)相關(guān)知識(shí)完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明制造中空微粒子狀的氧化鉭和/或氧化鈮的方法，其特征是，將肼或肼的水溶液加入(1)鉭化合物和/或鈮化合物溶液、(2)氟化鉭酸和/或氟化鈮酸溶液或(3)氟化鉭酸結(jié)晶和/或氟化鈮酸結(jié)晶溶解在水中所得的溶液，并將由此得到的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮進(jìn)行煅燒。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠制造中空微粒子狀的氧化鉭和/或氧化鈮，并且可以制造平均粒子直徑小于1微米及比表面積大于10m2/g的氧化鉭和/或氧化鈮?？梢云诖么撕?jiǎn)易方法所能制得的微粒子中空形狀的氧化鉭和/或氧化鈮，可以開(kāi)發(fā)出作為壓電體/半導(dǎo)體/傳感器/光電子材料/電介質(zhì)/超導(dǎo)體的原料的至今未有的新功能和新的使用特性。


圖1是通過(guò)實(shí)施例制造的氧化鉭和/或氧化鈮的SEM照片。
圖2是根據(jù)實(shí)施例制造的氧化鉭和/或氧化鈮的SEM照片。
圖3是根據(jù)實(shí)施例制造的氧化鉭和/或氧化鈮的SEM照片。
圖4是根據(jù)實(shí)施例制造的氧化鉭和/或氧化鈮的SEM照片。
具體實(shí)施例方式
按如下工藝順序?qū)Ρ景l(fā)明制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明制造方法中使用的原材料，使用鉭鐵礦和/或鈮鐵礦及黃硅鈮鈣石等礦石、或者含有鉭和/或鈮的合金、及含有鉭和/或鈮目標(biāo)材殘?jiān)嗉罢翦兯樾肌⒒蛘叱补ぞ卟牧系募庸に樾嫉鹊膹U料等。此時(shí)原材料主成分優(yōu)選鉭和/或鈮作為主成分的組成，但并不限于此。
另外，將高純度化的氧化鉭和/或氧化鈮原材料再次溶解后使用。還可將抽提或離子交換后的氟酸溶液用氨、氨水、碳酸氨水溶液、重碳酸氨水溶液、肼、肼水溶液進(jìn)行中和后，使用其沉淀的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮。
陶瓷原材料/電子材料等使用氧化鉭和/或氧化鈮的純度一般為99.8％以上，優(yōu)選為99.9％以上。因此當(dāng)鉭原材料和/或鈮原材料純度較低時(shí)，有必要將其精制，提高純度。
從低純度化合物分離得到鉭和/或鈮，以及除去粗鉭和/或粗鈮化合物中不純物質(zhì)的方法，一般為以下幾種(1)利用甲基異丁基甲酮、磷酸三丁酯、氧化三辛基膦等的抽提選擇性的溶劑抽提法。
(2)利用金屬化合物溶解度差別的分離結(jié)晶法。
(3)離子交換樹(shù)脂吸附選擇性的離子交換分離法。
(4)從鉭化合物和/或鈮化合物溶解液中提取的析晶操作法。
根據(jù)上述這些方法，將精制的鉭化合物和/或鈮化合物溶液、或者將高純化的氧化鉭和/或氧化鈮原材料用氟化氫酸等再次溶解，得到氟化鉭酸和/或氟化鈮酸溶液，用于以下工藝。也可以采用晶體析出方法，從這些溶液中僅獲取氟化鉭酸結(jié)晶和/或氟化鈮酸結(jié)晶使用。
另外，這些溶液中除含有氫氟酸外，即使含有硝酸、硫酸、鹽酸等酸或者水、有機(jī)溶劑等也可以。
上面所述的鉭化合物和/或鈮化合物、或氟化鉭酸和/或氟化鈮酸溶液，或者氟化鉭酸結(jié)晶和/或氟化鈮結(jié)晶的水溶液，用堿性水溶液中和后，制得氫氧化鉭和/或氫氧化鈮。
水溶液的鉭濃度和/或鈮濃度，用鉭和/或鈮換算的話，優(yōu)選1～150g/L，更優(yōu)選5～50g/L。其中通過(guò)對(duì)鉭濃度和/或鈮濃度進(jìn)行稀釋，降低中和速度，可抑制粒子的急速成長(zhǎng)。另外，中和時(shí)鉭水溶液和/或鈮水溶液的溫度優(yōu)選10～90℃，更優(yōu)選50～90℃。
中和使用的堿性水溶液為肼、肼的水溶液。
為了抑制氫氧化物粒子因其成長(zhǎng)導(dǎo)致的粗大化，要將堿性水溶液的濃度盡可能稀釋，優(yōu)選濃度1～50重量％，更優(yōu)選濃度1～30重量％。另外，為了抑制粒子成長(zhǎng)為粗大粒子，要盡可能調(diào)高堿性水溶液的溫度，優(yōu)選10～90℃，更優(yōu)選50～90℃。
中和操作采用在攪拌的鉭水溶液和/或鈮水溶液中添加堿性水溶液的方法，或者采用攪拌堿性水溶液，添加鉭水溶液和/或鈮水溶液的方法，二種方法都可以。另外，鉭水溶液和/或鈮水溶液及堿性水溶液中和反應(yīng)后的溶液，優(yōu)選添加調(diào)整到pH9的濃度。而且要盡可能降低添加速度，反應(yīng)當(dāng)量/時(shí)間優(yōu)選0.5～5.0反應(yīng)當(dāng)量/小時(shí)。
將得到的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮進(jìn)行固液分離，不過(guò)氫氧化鉭和/或氫氧化鈮與其它水溶液的固液分離，可采用自然過(guò)濾、加壓過(guò)濾、離心分離過(guò)濾等。過(guò)濾后進(jìn)行清洗，以提高氫氧化鉭和/或氫氧化鈮的純度。清洗操作采用再次分散于清洗劑的方法或以清洗劑漂洗的方法都可以。此時(shí)采用水作清洗劑，最好為通常所稱的離子交換型純水，無(wú)須特別調(diào)整清洗劑的pH值等。另外為了降低殘余的陰離子數(shù)量，也可采用公知的帶有0.1～2％硼(硼酸)的無(wú)機(jī)酸溶液進(jìn)行清洗處理的方法。
將制得的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮進(jìn)行干燥，干燥方法采用風(fēng)干、溫?zé)岣稍?、真空干燥等。此時(shí)，對(duì)其干燥溫度及干燥時(shí)間沒(méi)有特別限制。干燥后，能夠得到平均一次粒子直徑在0.001μm～1μm、比表面積在10～200m2/g的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮。
然后，將干燥后的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮進(jìn)行煅燒，得到氧化鉭和/或氧化鈮，此時(shí)其煅燒溫度優(yōu)選600～1100℃。這樣可揮發(fā)除去殘留的微量氟素。
煅燒時(shí)間只要有足夠時(shí)間使氧化反應(yīng)即可，例如3～24小時(shí)的煅燒。另外是煅燒的環(huán)境，為了實(shí)現(xiàn)氧化目的，優(yōu)選氧環(huán)境，能給反應(yīng)提供足夠的氧氣，在大氣中也沒(méi)有問(wèn)題。另外為了除去殘余的微量氟，也可采用公知的在含水蒸氣的流動(dòng)空氣下進(jìn)行煅燒的方法。
煅燒溫度上升速度優(yōu)選3～100度/分鐘的速度上升，更優(yōu)選20～75度/分。當(dāng)然，先讓爐升溫，然后再放入樣品也可。煅燒上升速度超過(guò)100℃/分時(shí)，坩堝很容易破裂，所以升溫速度最好不要這么快，因此不優(yōu)選。
上述煅燒氫氧化鉭和/或氫氧化鈮所得的氧化鉭和/或氧化鈮的組成為Ta2O5重量份在99.9％以上(用除去Nb及過(guò)渡金屬的差值方法得到)和/或Nb2O5重量份在99.9％以上(除去Ta及過(guò)渡金屬的差值方法得到的)，這非常適合于光學(xué)材料和電子材料等用途。
煅燒工藝得到的氧化鉭和/或氧化鈮的粉末特性為一次平均粒子直徑為0.01～1.0μm，比表面積為10.0～50.0m2/g，并且得到的氧化鉭和/或氧化鈮的結(jié)晶有中空形狀，各種材料的微量添加，不但均勻混合性能等優(yōu)良，而且能夠期待新的功能。因此本發(fā)明的氧化鉭和/或氧化鈮適于用作制造催化劑、光電子材料、半導(dǎo)體、壓電體等的材料，用途廣泛。
(實(shí)施例)以下在給出本發(fā)明的代表例的同時(shí)進(jìn)一步進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，這些實(shí)施例僅用作例示說(shuō)明，本發(fā)明并不受此限定。
實(shí)施例1在配有攪拌器的1L容量的透明PFA容器中，加入150g純度98％(其它不純物Ta-30ppm，K-10ppm，Na-10ppm，Ti-10ppm，F(xiàn)e-10ppm，Ni-10ppm，Al-10ppm，Sb-ppm)的氧化鈮和濃度為50％的氫氟酸(HF)500g，在90℃條件下攪拌一晚，過(guò)濾除去少量不溶物后，為了除去上述不純物質(zhì)、得到高純度的氧化鈮，加入硫酸及磷酸三丁酯(TBP)進(jìn)行抽提，下層的水液層與上層的TBP層分離后，在下層水液層中加入1.5kg水(換算成鈮元素為100g/L)，將750g含水85％的肼·-水合物水溶液溶解在5.5kg水中(肼水溶液濃度為10.2重量％)，在90℃攪拌的條件下，用3小時(shí)滴加到上述溶液中。過(guò)濾分離生成的氫氧化鈮沉淀，然后用5.0kg水將此氫氧化鈮分散，用再壓濾反復(fù)清洗和過(guò)濾3次。
采用同樣的操作(但是中和溫度為0℃)，對(duì)氫氧化鉭進(jìn)行調(diào)整。
將洗凈后的氫氧化鈮或氫氧化鉭在115℃下干燥6小時(shí)后，以10℃/分的速度上升到800℃，用電爐在800℃的大氣環(huán)境下煅燒8小時(shí)。
用XRD對(duì)煅燒后的產(chǎn)物進(jìn)行確認(rèn)，歸屬于氧化鈮(Nb2O5)或氧化鉭(Ta2O5)。另外氧化鈮的金屬雜質(zhì)量為Ta＜10ppm、K＜5ppm、Na＜5ppm、Ti＜1ppm、Fe＜1ppm、Ni＜1ppm、Al＜1ppm、Sb＜1ppm，氧化鉭的金屬雜質(zhì)量為Nb＜10ppm、K＜5ppm、Na＜5ppm、Ti＜1ppm、Fe＜1ppm、Ni＜1ppm、Al＜1ppm、Sb＜1ppm。
另外，表面形態(tài)圖片顯示于圖1(氧化鈮)、圖2(氧化鉭)。從此SEM圖照片可以看出，結(jié)晶為柱狀的中空結(jié)晶。另外，其一次平均粒徑為0.5μm、1μm，長(zhǎng)徑比為5.2、8.9，比表面積為19.8g/m2、10.2g/m2，非常理想的微粒子·高比表面積。
實(shí)施例2在配有攪拌器的1升容量的透明PFA容器中，加入100g純度99.9％(其它不純物Nb-50ppm、K-10ppm、Na-10ppm、Ti-10ppm、Fe-10ppm、Ni-10ppm、Al-10ppm、Sb-ppm)的氧化鉭和濃度為50％的氫氟酸(HF)300g，90℃下攪拌一晚，濾除去少量不溶物，并加入2.4kg水(換算成鉭元素為20g/L)。將500g的含水85％的肼·一水和物溶液溶解在3.5kg的水中(肼水溶液重量含量為10.6％)，在90℃攪拌條件下用2小時(shí)將其滴加到上述溶液中，將生成的氫氧化鉭沉淀過(guò)濾分離，再用5.5kg水將這些氫氧化鉭分散，用再壓濾反復(fù)清洗和過(guò)濾3次。洗凈后℃的氫氧化鈮在115℃溫度下干燥8個(gè)小時(shí)后，以50℃/分的速度上升到1000℃，在1000℃的大氣環(huán)境下，用電爐煅燒8小時(shí)。
同樣，在20g/L鉭濃度溶液中滴加濃度55重量％的肼溶液，得到氫氧化鉭，以1℃/分鐘的速度上升到1000℃，在1000℃的大氣環(huán)境下，用電爐煅燒6個(gè)小時(shí)。
用XRD對(duì)煅燒后產(chǎn)物進(jìn)行確認(rèn)，歸屬于氧化鉭(Ta2O5)。另外金屬雜質(zhì)量為Nb＜10ppm、K＜5ppm、Na＜5ppm、Ti＜1ppm、Fe＜1ppm、Ni＜1ppm、Al＜1ppm、Sb＜1ppm。另外，表面形態(tài)圖片顯示于圖3。從圖3的SEM照片可以看出，結(jié)晶為柱狀的中空結(jié)晶。另外其一次平均粒子為0.6微米，比表面積為18.5g/m2，非常理想的微粒子·高比表面積。
實(shí)施例3在配有攪拌器的1升容量的透明PFA容器中，加入100g純度99.9％(其它不純物Ta-30ppm、K-10ppm、Na-10ppm、Ti-10ppm、Fe-10ppm、Ni-10ppm、Al-10ppm、Sb-ppm)的氧化鈮100g和濃度為50％的氫氟酸(HF)300g在80℃下攪拌6小時(shí)，過(guò)濾除去少量的不溶物(換算成鈮元素為250g/L)。將1500g28％的氨水溶液溶于5.5kg水中(氨水溶液濃度為6.0重量％)，然后將其置于90℃下攪拌，用2小時(shí)滴加到上述溶液中。將生成的氫氧化鈮沉淀過(guò)濾分離，然后用3.5kg水將這些氫氧化鈮分散，用再壓濾器反復(fù)清洗和過(guò)濾3次。洗凈后的氫氧化鈮在115℃溫度下干燥8個(gè)小時(shí)后，以50℃/分鐘的速度升溫到750℃，在750℃的大氣環(huán)境下用電爐煅燒8小時(shí)。用XRD對(duì)煅燒后產(chǎn)物進(jìn)行確認(rèn)，歸屬于氧化鈮(Nb2O5)。另外其金屬不純物量為Ta＜10ppm、K＜5ppm、Na＜5ppm、Ti＜1ppm、Fe＜1ppm、Ni＜1ppm、Al＜1ppm、Sb＜1ppm。
另外，表面形態(tài)圖片如圖4所示，但從此SEM照片可以看出，由于煅燒，熔合形成大塊狀產(chǎn)物。其一次平均粒子為4.8μm，比表面積為0.8g/m2，與以往的光學(xué)用途使用粒子的粒徑、比表面積相比，沒(méi)有改變。
另外，上面實(shí)施例按照如下的(1)～(5)的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(1)結(jié)晶結(jié)構(gòu)解析用X射線衍射裝置(XRD)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(2)金屬不純物量用誘導(dǎo)耦合等離子原子發(fā)光分析進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(3)表面形態(tài)照片用SEM進(jìn)行評(píng)價(jià)(4)一次平均粒子直徑用粒度分布儀(激光衍射散射法)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(5)比表面積用流動(dòng)BET一點(diǎn)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
將實(shí)施例相關(guān)的氧化鉭添加到基料中，與裝飾料中的實(shí)心部分材料相比，顯示出更好的分散性。
工業(yè)應(yīng)用前景利用本發(fā)明可制得中空的微粒子狀的氧化鉭和/或氧化鈮。還可制得平均粒子直徑小于1μm，且比表面積高于10m2/g的氧化鉭和/或氧化鈮。
可以期待，這種簡(jiǎn)單方法所能制造的，具有微粒子中空形狀的氧化鉭和/或氧化鈮，可以開(kāi)發(fā)出壓電體、半導(dǎo)體、傳感器、光電子材料、電介質(zhì)、超導(dǎo)體的至今未有的新功能和新的應(yīng)用特性。
權(quán)利要求
1.中空微粒子型氧化鉭和/或氧化鈮的制造方法，其特征為，將肼或肼的水溶液加入(1)鉭化合物和/或鈮化合物溶液、(2)氟化鉭酸和/或氟化鈮酸溶液或(3)氟化鉭酸結(jié)晶和/或氟化鈮酸結(jié)晶溶解在水中所得的溶液，并將由此得到的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮進(jìn)行煅燒。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，溶液的鉭濃度和/或鈮濃度，換算成鉭和/或鈮為1～150g/L。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為，所述的肼的濃度，為1～50重量％。
4.權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征為，所述的肼的濃度，為1～30重量％。
5.權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征為，所述的肼水溶液的溫度，為0～90℃。
6.權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征為，所述的肼水溶液的溫度，為50～90℃。
7.權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征為，所述的煅燒溫升速度為3～100℃/分。
8.權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征為，所述的煅燒溫升速度為為20～75℃/分。
9.權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的制造方法為制造特征的中空微粒子狀的氧化鉭和/或氧化鈮。
10.權(quán)利要求9中記載的中空微粒子狀氧化鉭和/或氧化鈮的制造方法其特征為中空形態(tài)。
11.權(quán)利要求9或10中記載的氧化鉭和/或氧化鈮，其特征為長(zhǎng)徑比(長(zhǎng)度/直徑)為1.0～10。
12.權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所記載的中空微粒子狀氧化鉭和/或氧化鈮的一次平均粒子直徑為0.01～1.0微米。
13.中空微粒子狀氧化鉭和/或氧化鈮，其特征為具有微粒子中空形態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明介紹了中空微粒子型氧化鉭和/或氧化鈮的制造方法。其特征為，將肼或肼的水溶液加入(1)鉭化合物和/或鈮化合物溶液、(2)氟化鉭酸和/或氟化鈮酸溶液或(3)氟化鉭酸結(jié)晶和/或氟化鈮酸結(jié)晶溶解在水中所得的溶液，并將由此得到的氫氧化鉭和/或氫氧化鈮進(jìn)行煅燒。
文檔編號(hào)C01G33/00GK1946638SQ20058000767
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者菊山裕久, 脅雅秀, 橋口慎二, 青木謙治 申請(qǐng)人:斯特拉化工公司