专利名称：火焰晶析法制作金属化合物微粒子或超微粒子粉体的方法
技术领域：
本发明涉及一种制作金属化合物微粒子或超微粒子粉体的方法，属于凝胶法制作微粒子粉体的方法。
一般凝胶制作微粒子粉体，通常先把已制好的粉体先导体与有机溶剂的混合溶液静置在烤箱中，以高于有机溶剂闪点但低于沸点的温度缓缓加温(温度越低越好)，经数十小时甚至月余才可以将溶液中的有机溶剂完全挥发，此时也只能得到粉体的先导体(此时尚未获得粉体)；并且于挥发过程中亦有大量粉体的先导体会伴随着有机溶剂的挥发而被挥发。
因为制做过程需要加温或加热，使得生产能源成本升高。因为制造过程时间长，造成产量低。此外制作中因为需要挥发的原因，粉体的先导体也会跟随着有机溶剂一起挥发；使得生产过程中耗损大、污染性高、对空气成严重的污染，并且也会污染烤箱；又因为所需制作过程时间长，粉体先导物会凝聚，所以造成微粒子粉体粒径变大，品质变差等诸多缺点。
此外虽然尚有溶媒蒸发法、冻结干燥法、喷雾干燥法、喷雾热分解法、沉淀法和氢氧焰干燥法，都需要增加能源成本，严重污染空气，并且甚难生成微小粒径的粉体。
本发明的目的是采用最简单的方法，即自身燃烧法制作微粒子或超微粒子粉体。
本发明的技术方案是这样实现的这种火焰晶析法制作金属化合物微粒子或超微粒子粉体的方法，主要将金属盐或金属化合物的离子或先导体与有机溶剂的充分混合，再将混合溶液点火燃烧，经共烧后获得金属化合物的微粒子粉体或超微粒子粉体。
上述的方法，其一是将有机金属盐放入氢化物HnXm,X可以是氧、硫、硼，制成金属化合物先导体，将该金属化合物的先导体与有机溶剂的充分混合，再将混合溶液点火燃烧，经共烧后获得金属化合物的微粒子粉体或超微粒子粉体。
上述的方法，其二是将无机金属盐或金属化合物溶入酸液或碱液，制成金属化合物先导体溶液，再选择适当的有机溶剂将其溶入，制成金属化合物先导体与有机溶剂的混合溶液，再点火燃烧混合溶液，经共烧获得金属化合物的微粒子或超微粒子粉体。
上述的方法，其中的有机金属盐，它们可以是醇盐、苯盐、酮盐或其它有机金属盐。
上述的方法，其中有机金属盐可以是一种或两种以上混合。
上述的方法，其中氢化物可以是氢氧化物、氢硫化物、氢硼化物、氮氢化物或氮氢混合气体，可以是一种或两种以上的混合物。
上述的方法，其中无机金属盐或金属化合物是金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硝酸盐及金属盐化物。
上述的方法，将卤化物溶入有机溶剂制成混合溶液，再点火燃烧混合溶液，经共烧获得金属卤化物的微粒子或超微粒子粉体。
上述的方法，调整先导体与有机溶剂混合溶液的浓度，可以控制微粒子生成的速度与粒子的尺寸。
火焰晶析法制作的金属化合物微粒子或超微粒子粉体用于非真空镀膜，在火燃上方放置被镀物，被镀物置于电场，调整电场强度，可控制微粒子射向被镀物的速度。
上述的方法，在点火燃烧混合溶液时，使用集粉设备，收集燃烧生成的微粒子或超微粒子粉体。
本发明的优点是本方法是配合凝胶法以简易的点火燃烧，分析出高品质的微粒子(或超微粒子)粉体。点火燃烧时，会生成大量的微粒子粉体，这种粉体经过了长时间的化合，所以会有趋近完美的配位晶格结构。
本方法所生成的微粒子(或超微粒子)粉体生成速率快、粉体粒径小、表面能量大，易熔解，容易改质。
本方法所生成的微粒子粉体晶，可以直接得到晶癖，粉体的品质好，将被镀物直接放在火燃上方，就可以在非真空状态下进行物理蒸镀，可以蒸镀出高品质的产品。同时，被镀物的种类会大幅增加，如金属、玻璃、陶瓷、塑料、皮革、布匹、纸张等。此外，因无真空腔体的限制，被镀物便于旋转和移动，可以蒸镀大尺寸与各种不规则形状的被电镀物。
本方法还是一种极低污染(只有少许纯净的二氧化碳气体污染)、高品质、低成本的微粒子(或超微粒子)粉体，因通过自身燃烧的热量进行反应，节约能源。
下面对附图进行说明，
图1是火焰晶析与非真空物理镀，图2是火焰晶析(较精准控制析出晶粒尺寸)与非真空物理镀图中1和2是电极板，3是加热板，4是被镀物，5是粉体镀膜、6是先导体与有机剂的混合溶液，7是火焰、8是电源、9是棉条或毛吸管。
下面叙述
具体实施例方式(一)有机金属化合物加入的氢化物(HnXm),X可以是氧、硫、氮、硼等元素。点火燃烧后可以得到金属氧化物，金属硫化物、金属氮化物和金属硼化物等。
-----X氧-------X硫(二)可以将一种或两种以上的金属有机盐混合，以充分搅拌后可使之混合或化合，再通入一种或两种以上氢化物，充分搅拌使之完全反应，点火燃烧后可以得到错金属化合物的微粒子粉体。
M金属元素，R:alkoxyl(1): [例如](三)可以将一种或两种以上的金属有机盐混合，经充分搅拌后可使之混合或化合，再通入一种或两种以上氢化物，充分搅拌使之完全反应，此时可以得到第一种先导体和有机溶剂。再将另外的一种或两种以上的金属有机盐混合(此时着重金属元素的种类的更换)，充分搅拌使之完全反应，此时可以得到第二种先导体和有机溶剂。
此时可以将以上两种先导体和有机溶剂混合，充分搅拌使其均匀混合。点火燃烧，可以得到一复杂的错金属化合物的微粒子粉体。
-------------------(1)--(2)-----------------------------------(1)+(2)利用说明(二)与说明(三)所述的方法，可以将各种不同的离子互相植入。
(四)本方法亦可将无机金属盐或金属化合物溶入酸液或碱液，制成先导体溶液，再选择适当的有机溶剂加入金属化物，制成金属化物先导体与有机溶济的混合溶液。
点火燃烧混合溶液，经共烧可以获得金属化合物的微粒子粉体或超微粒子粉体。
例如将氧化铜粉末(晶相)溶入盐酸，氧化铜粉变成非晶相的先导体。
上述的制造金属化合物先导体溶液的方法可以使用于金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硝酸盐等金属盐化合物。
上述的所制的金属化合物先导体溶液，也可以使用说明(二)与说明(三)所述的方法，可以将各种不同的离子互相植入。
本发明因为使用化学方法，可以使用长时间搅拌使其均匀化合，生成产物可以完全配位，再经过高温火焰烧出微粒子粉体，如此生成的粉体有以下特性1、粒子尺寸小。
2、表面能量大，易熔解。
3、干燥粉体，可以自由选择适当所需的溶液。
4、容易改质(例如胶囊化、表面改质…)。
5、可以直接得到晶癖(单结晶粒子，呈现反应结晶结构的固有外形)，所生成粉体的品质会比其它物理法生成的更好。当用于非真空电镀时，点火燃烧时，会生成大量高温的微粒子粉体，这些粉体已经经过长时间的化合，所以会有趋近完美的配位晶格结构(与传统真空电镀比较)。此时将被镀物放置于火焰上方，就可以在非真空状态进行物理蒸镀。
传统真空电镀倘若只能电镀单一金属，则使用真空蒸镀设备就可以了；若要电镀较复杂的金属化合物或双金属以上的错合物，非使用昂贵的溅镀设备甚难达成；而且新制程甚难开发，需投入大量的时间与研发经费，希望能得到较好的晶癖。
因为本创作晶析生成的微粒子粉体晶癖趋近完美(此是真空电镀所难获的粉体)，所以可以蒸镀出高品质的产品。
在非真空状态进行蒸镀，被镀物的种类将会大幅的增加，举凡金属、玻璃、陶瓷、塑料、皮革、布匹、纤维、纸张等皆可以操作。
此外因为无真空腔体的限制；便于旋转与移动，可以蒸镀大尺寸与各种不规则形状之被电镀物。
并且本发明的电镀枪十分便宜，可以随意增加多把加速工作进度。例图示意图1、火焰晶析与非真空物理镀，图2、火焰晶析(较精准控制析出晶粒尺寸)与非真空物理镀。
权利要求
1.一种火焰晶析法制作金属化合物微粒子或超微粒子粉体的方法，主要将金属化合物粉体先导体与有机溶剂混合，其特征是将金属盐或金属化合物的离子或先导体与有机溶剂的充分混合，再将混合溶液点火燃烧，经共烧后获得金属化合物的微粒子粉体或超微粒子粉体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是将有机金属盐放入氢化物HnXm,X可以是氧、硫、硼，制成金属化合物先导体，将该金属化合物的先导体与有机溶剂的充分混合，再将混合溶液点火燃烧，经共烧后获得金属化合物的微粒子粉体或超微粒子粉体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是将无机金属盐或金属化合物溶入酸液或碱液，制成金属化合物先导体溶液，再选择适当的有机溶剂将其溶入，制成金属化合物先导体与有机溶剂的混合溶液，再点火燃烧混合溶液，经共烧获得金属化合物的微粒子或超微粒子粉体。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是有机金属盐，它们可以是醇盐、苯盐、酮盐或其它有机金属盐。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征是有机金属盐可以是一种或两种以上混合。
6.根据权利要求2、4、5所述之一的方法，其特征是氢化物可以是氢氧化物、氢硫化物、氢硼化物、氮氢化物或氮氢混合气体，可以是一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征是无机金属盐或金属化合物是金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硝酸盐及金属盐化物。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是将卤化物溶入有机溶剂制成混合溶液，再点火燃烧混合溶液，经共烧获得金属卤化物的微粒子或超微粒子粉体。
9.根据权利要求1-8之一所述的方法，其特征是调整先导体与有机溶剂混合溶液的浓度，可以控制微粒子生成的速度与粒子的尺寸。
10.火焰晶析法制作的金属化合物微粒子或超微粒子粉体用于非真空镀膜，在火燃上方放置被镀物，被镀物置于电场，调整电场强度，可控制微粒子射向被镀物的速度。
11.根据权利要求1-9之一所述的方法，其特征是点火燃烧混合溶液时，使用集粉设备，收集燃烧生成的微粒子或超微粒子粉体。
全文摘要
本发明提供一种火焰晶析法制作金属化合物微粒子或超微粒子粉体的方法，主要将金属盐或金属化合物的离子或先导体与有机溶剂的充分混合，将混合溶液点火燃烧，经共烧获得金属化合物的微粒子或超微粒子粉体。有机金属盐可以是一种或两种以上混合。调整先导体与有机溶剂混合溶液的浓度，可以控制微粒子生成的速度与粒子的尺寸。所制作的金属化合物微粒子或超微粒子粉体可用于非真空镀膜，或使用集粉设备，收集燃烧生成的粉体。
文档编号C01G1/02GK1316402SQ0110644
公开日2001年10月10日 申请日期2001年1月19日 优先权日2001年1月19日
发明者黄福国 申请人:黄福国