專利名稱：：超聲乳化共沉淀法制備氧化鋅壓敏電阻復(fù)合粉體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及壓敏電阻復(fù)合粉體材料特別是氧化鋅壓敏電阻復(fù)合粉體材料的制備方法。氧化鋅壓敏電阻的性能在很大程度上依賴于制備它所用的粉體材料的粒度是否超細(xì)和摻雜的添加劑在主料中分散得是否均勻。目前用于取代傳統(tǒng)的機(jī)械混磨法的化學(xué)合成法中，最常用的是化學(xué)共沉淀法。這種方法是將主料鋅和其他添加劑(含金屬離子)的可溶性鹽按要求的比例配制成溶液，然后加入合適的沉淀劑，將各種金屬離子以氫氧化物或碳酸鹽等形式沉淀下來(lái)，然后加熱分解成氧化物，從而得到復(fù)合粉體材料，該方法已有多項(xiàng)專利技術(shù)報(bào)導(dǎo)(見參考文獻(xiàn)1-6)。使用化學(xué)沉淀法時(shí)，由于各種金屬離子與沉淀劑形成的物質(zhì)具有不同的溶度積，因此，當(dāng)沉淀劑加入后會(huì)發(fā)生順序沉淀，即發(fā)生“分凝現(xiàn)象”，使制得的粉體中，摻雜劑分布不均勻，影響粉體的質(zhì)量，進(jìn)而影響壓敏電阻的性能。本發(fā)明提出一種超聲乳化共沉淀的方法以制備超細(xì)、摻雜均勻的氧化鋅電阻復(fù)合粉體。本發(fā)明的具體步驟為1、在硝酸鋅溶液中按配方要求的比例加入鉍、銻中至少一種的硝酸鹽或氯化物溶液，混勻。2、在上述溶液中加入22-26(體積)％的煤油和0.1(重量)％的91％的吐溫80和8％的司盤80配制而成的HLB值為14的乳化劑，機(jī)械攪拌，同時(shí)，用頻率為17-33KHZ、聲強(qiáng)為0.004-0.1wcm3的超聲波幅照10-15分鐘，形成乳狀液。3、在機(jī)械攪拌和超聲幅照下，加入2.5(重量)％的防團(tuán)聚劑(1∶1的PEG200和PEG1500)，再加入市售分析純的氨水作沉淀劑，至溶液PH為8.3，再用上述超聲波幅照3分鐘，然后在機(jī)械攪拌下反應(yīng)30-40分鐘，得到白色懸浮液。4、將反應(yīng)液加熱至80℃，1-2小時(shí)，破乳后，過(guò)濾分離出白色沉淀，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥后在400-600℃焙燒，即得到超細(xì)，摻雜均勻的氧化鋅復(fù)合粉體。同現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法具有以下特點(diǎn)1、由于超聲波具有加速晶核形成的作用，當(dāng)沉淀劑加入時(shí)，瞬間能形成大量晶核，使得鹽溶鹽濃度迅速降低，晶粒生長(zhǎng)速度慢，能得到數(shù)量大，粒度小的前軀粉體(氫氧化物)，因而有利于下步小粒度氧化物粉體的制備。2、由于反應(yīng)體系先形成乳狀液，使鹽溶液被油珠分隔成許多微小區(qū)域，從而克服了大范圍的分凝現(xiàn)象，顯著改善了摻雜的均勻性。實(shí)施例1用分析純Zn(NO3)2和Bi2(NO3)3分別配制為0.3mol/dm3的溶液。取合適量的上述兩種溶液配制用ZnO和Bi2O3計(jì)摩爾比為99.4∶0.6的兩種鹽混合溶液，置于反器中攪拌混勻。按油水比26∶74(體積)的比例加入經(jīng)活性炭脫色后的民用煤油，按溶液總重量的0.1％加入由91％的吐溫80和9％司盤80配制的乳化劑。將反應(yīng)器置于頻率為33KHz，(CQ-250型超聲波清洗器中幅照10分鐘，制成乳狀液。按乳狀液重量的2.5％加入1∶1PEG200和PEG1500，以市售分析純氨水為沉淀劑，加至反應(yīng)體系pH＝8.3，3分鐘后停止超聲幅照，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘，然后在80℃水浴中加熱2小時(shí)破乳后，過(guò)濾分離出沉淀，分別用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌沉淀，空氣中干燥后在500℃下焙燒制得ZnO-Bi2O3復(fù)合粉體，用H-800型透射電鏡測(cè)定產(chǎn)品的粒度，用Q-900型圖像分析儀測(cè)定產(chǎn)品的粒度分布。用對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性檢驗(yàn)方法——F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)聯(lián)合檢驗(yàn)摻雜劑Bi2O3分布的均勻性，結(jié)果列于表1中。實(shí)施例2用分析純Zn(NO3)2、Bi2(NO3)3分別配制成0.3mol/dm3的溶液，用化學(xué)純SbC13配制成0.3mol/dm3的溶液。由合適量的上述溶液混合配制得按ZnO∶Bi2O3∶Sb2O3計(jì)摩爾比98.8∶0.6∶0.6的混合溶液，以下按實(shí)施例1中同樣步驟操作，制得ZnO-Bi2O3-Sb2O3復(fù)合粉體。所得粉體檢驗(yàn)方法同實(shí)施例1。上述實(shí)施例制得的復(fù)合粉體與文獻(xiàn)7報(bào)導(dǎo)的化學(xué)沉淀法制得的ZnO-Bi2O3二元復(fù)合粉體的結(jié)果比較列于表1中。表1、超聲乳化共沉淀法與化學(xué)共沉淀法的結(jié)果比較</tables>樣品F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)值皆小于標(biāo)準(zhǔn)值t(0.05，22)，F(xiàn)(0.05，11，11)證明樣品均勻性好。參考文獻(xiàn)1、US4681717，1987，7，212、US4540971，1985，9，103、RO104901A，1992，12，304、EP272964A，1988，6，295、SU1310913A，1987，5，156、EP97923A，1984，1，117、HaileS、Metal，J.Am，Geram.Soc.，72(10)，2004-2008，1989)權(quán)利要求1.一種氧化鋅壓敏電阻復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于采用超聲乳化共沉淀法，其具體操作步驟為(1)在硝酸鋅溶液中按配方要求的比例加入鉍，銻中至少一種的硝酸鹽或氯化物溶液，混勻；(2)在上述溶液中加入22-26(體積)％的煤油和0.1(重量)％的由91％的吐溫80和9％司盤80配制的HLB值為14的乳化劑，機(jī)械攪拌，同時(shí)用頻率為17-33KHZ，聲強(qiáng)為0.004-0.1w.cm3的超聲波幅照10-15分鐘，形成乳狀液。(3)在機(jī)械攪拌和超聲幅照下，加入2.5(重量)％的防團(tuán)聚劑(1∶1的PEG200和PEG1500)，加入市售分析純氨水作沉淀劑，至溶液pH為8.3，再用上述超聲波幅照3分鐘，然后在機(jī)械攪拌下反應(yīng)30-40分鐘，得到白色懸浮液；(4)將反應(yīng)液加熱到80℃，1-2小時(shí)，破乳后，過(guò)濾分離出白色沉淀，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥后在400-600℃焙燒，即得到氧化鋅復(fù)合粉體。全文摘要本發(fā)明涉及氧化鋅壓敏電阻復(fù)合粉體材料的制備。本發(fā)明采用超聲乳化共沉淀法制備這種材料。方法為在硝酸鋅溶液中加入按配方要求的鉍、銻中至少一種硝酸鹽或氯化物溶液,然后加一定比例的煤油和乳化劑,攪拌,用頻率17—33KHz,聲強(qiáng)為0.004—0.1w.cm文檔編號(hào)C01G9/00GK1184079SQ9612228公開日1998年6月10日申請(qǐng)日期1996年12月5日優(yōu)先權(quán)日1996年12月5日發(fā)明者鮑慈光,伍永軍,尹建國(guó),趙逸云申請(qǐng)人:云南大學(xué)