专利名称：氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法
技术领域：
本发明公开的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法属纳米材料技术领域，具体涉及的是在碱法生产纳米氧化锌的蒸氨过程中，添加不同种类的金属盐，采用实用的工艺方法和操作规程，从而获得多组元的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
背景技术：
氧化锌压敏陶瓷是以氧化锌为主剂并掺有其他氧化物的一类复合功能材料，它显示出优良的非线性伏安电性能，具有非线性系数大，耐大电流冲击、抗浪涌能力强等优点，能起到过压保护、抗雷击、抑制瞬间脉冲的作用，成为应用最广泛的压敏变阻器材料。
随着对压敏电阻器的高压化和器件体积小型化的要求，为了获得高压敏电压的电阻，而又不增大器件的体积，就必须制备晶粒细小均匀的陶瓷粉体。国内外传统制造氧化锌压敏电阻器，是用氧化锌为主剂配合几种微米级的粉体材料采用机械球磨方法混合制备复合粉体。上世纪九十年代开始，国内外就有了通过不同制备方法来提高氧化锌压敏陶瓷性能的报导，其中又以湿化学法合成制备粉体的研究较多。见到的文献有美国专利US4681717，是关于化学共沉制备四元体系的压敏陶瓷复合粉体，制备工艺是以NaOH为沉淀剂与ZnCL2反应，同时添加其它三元物质而制得；瑞士BBC有限公司在中国申请的专利CN 86 1 02994A，是关于多元共沉法制备氧化锌压敏陶瓷复合粉体，它不是一种化学反应，而是将普通氧化锌制成水悬乳液，多元物质以有机酸盐、络合物的水溶液或胶体溶液的形式加入氧化锌的水悬乳液中，在空气中经喷雾干燥而制得；中国专利CN 1188751A，是关于化学共沉法制备多元氧化锌压敏陶瓷纳米粉体，制备工艺是以化学纯乙酸锌为主体，以三乙醇胺为溶剂，以柠檬酸为络合物，再加入有机盐、无机盐和稀土盐，采用溶胶、凝胶法而制得；中国专利CN1184079A，是关于超声乳化共沉淀法制备氧化锌压敏电阻复合粉体，以氨水为沉淀剂与硝酸锌反应，同时添加一元或二元物质，采用超声乳化工艺而制得；本发明的技术与上述专利相比，第一，氧化锌压敏陶瓷复合粉体的制备工艺不同；第二，添加金属盐的种类和含量不同。本发明中所用的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备工艺方法是采用中国专利ZL98 1 16820.5《碱法生产活性氧化锌的工艺方法》，即氨法制备大比表面积活性氧化锌的工艺方法，所采用的不同金属盐类也有自己的特殊使用目的，在该法蒸氨过程中添加不同的金属盐类，可使复合物体系在分子水平上发生相互作用，得到的复合物粒度小于100nm、粒径均匀且分散性好，用该复合粉体制备压敏电阻器可降低烧结温度，提高致密度，改善电性能。
发明内容
本发明的目的是向社会推出一种氧化锌的压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。实现发明目的之技术思路是在碱法制备纳米氧化锌的工艺过程中添加入少量不同组份的金属盐，得到掺有至少二元复合组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，利用复合物体系在分子水平上发生相互作用，从而获得粒径小且均匀的复合粉体，使压敏电阻器的性能得到进一步增强。
本发明的技术内容包括氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的技术方案和该复合粉体制备方法的技术方案。
本发明的技术方案如下氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的技术方案是这样的为了提高该复合粉体的性能，在氨法制备纳米氧化锌的工艺操作规程之蒸氨过程中添加入所需适量的不同复合组份，采用适宜的工艺制备方法，制成氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，技术特点在于所述在蒸氨工艺过程中按需要添加入锌氨络合液里的不同复合组份是三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾和硝酸盐类之中至少两种的金属盐，添加入的复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种复合组份金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
如上所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，技术要点为所述的蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是如下至少两种的金属盐，包括硝酸盐类和三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾，它们的名称和含量为硝酸铋0.1-3mol％；三氯化锑或硝酸锑0.1-3mol％；硝酸锰0.1-2mol％；硝酸钴0.1-3mol％；硝酸铬0.1-2mol％；硝酸镁0.1-2mol％；硝酸镍0.1-2mol％；硝酸镧0.1-2mol％；偏硅酸钠或偏硅酸钾0.1-2mol％；添加的复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
如上所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，详细技术要点有所述在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是主剂氧化锌和必加剂硝酸铋以及三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种或任多种或直至共八种金属盐，可构成三元至十元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，该三元至十元组份的各复合粉体之组份的含量为氧化锌∶硝酸铋∶或三氯化锑或硝酸锑、或硝酸锰、或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种或任多种或乃至共八种＝79-99.8mol％∶0.1-3mol％∶0.1-18mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的其它二元乃至九元组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法如下关于氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法，须采用氨法制备纳米氧化锌的工艺方法及其操作规程，在蒸氨工艺过程中，向蒸氨设备里的锌氨络合液中添加入所需适量的各复合组份，使之发生分子水平的反应，经过蒸氨、共沉、过滤、洗涤、干燥、煅烧各工艺操作规程，以制备成纳米级压敏陶瓷复合粉体，技术特点在于a.所述的在蒸氨过程中按需要添加入锌氨络合液里的不同复合组份是三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾和硝酸盐类之中至少两种的金属盐，添加入的复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种复合组份金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)；b.所述该复合粉体制备的工艺方法及其操作规程如下①在蒸氨工艺过程中，向蒸氨设备里的锌氨络合液中添加入按需要的各复合组份及其含量，操作条件常温、常压下添加入，随后开始搅拌并升温，当升温至80-90℃恒温蒸氨，至锌氨络合液中氨含量小于5％时结束蒸氨；②蒸氨沉淀物再经过滤、洗涤、干燥后，进行煅烧，在煅烧设备中，煅烧温度200-900℃，煅烧时间1-12小时，煅烧后即制备成氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，经检验后，贮藏待用。
如上所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法，详细的技术要点有所述的蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是如下至少两种的金属盐，包括硝酸盐类和三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾，它们的名称和含量为硝酸铋0.1-3mol％；三氯化锑或硝酸锑0.1-3mol％；硝酸锰0.1-2mol％；硝酸钴0.1-3mo1％；硝酸铬0.1-2mol％；硝酸镁0.1-2mol％；硝酸镍0.1-2mol％；硝酸镧0.1-2mol％；偏硅酸钠或偏硅酸钾0.1-2mol％；添加各复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
如上所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法，更详细的技术要点有所述在蒸氨工艺过程中按需要先后添加如下的不同复合组份金属盐必加剂硝酸铋以及三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种或任多种或乃至共八种。它们和主剂氧化锌一起可构成三元至十元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，该复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶或三氯化锑或硝酸锑、或硝酸锰、或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种或任多种或乃至共八种＝79-99.8mol％∶0.1-3mol％∶0.1-18mol％，但在锌氨络合液中的多元组份之总和均须满足100mol％。
本发明制备方法的优点是利用氨法制备纳米氧化锌的整套工艺方法及其操作过程，在蒸氨过程中添加入需要的不同复合组份金属盐，采用化学共沉法制得新型复合功能材料——氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。其制备方法经济实用，操作容易，效果显著，制成的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的优点很多利用不同金属盐的复合组份相互作用，得到复合粉体粒径小且均匀性好，经检验显示出优良的非线性伏安特性，用它制造压敏电阻器电性能良好，可广泛用在计算机、通讯设备、家用电器、电子器件等领域。是很有市场前景的压敏陶瓷复合粉体。
四
图1是氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备工艺流程方框图。
在图1中1.添加各复合组份；2.锌氨络合液；3.蒸氨；4.过滤；5.洗涤；6.干燥；7.煅烧；8.氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体；五、具体实施方案实施例一.
本例为三元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋和主剂氧化锌，再加三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成三元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶或三氯化锑或硝酸锑(或硝酸锰、或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝94mol％(或96mol％或99.8mol％)∶3mol％(或2mol％或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％或0.1mol％)∶(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将所需添加的各复合组份按其含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，然后开始搅拌、升温，当升温至80℃-90℃时恒温蒸氨，至锌氨络合液中氨含量小于5％时结束蒸氨，再经过滤、洗涤、干燥后，进行煅烧，煅烧温度200℃或400℃或600℃或800℃或900℃，煅烧时间1小时或2小时或4小时或6小时或8小时或10小时或12小时，煅烧后即制备成氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的三元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶或三氯化锑或硝酸锑(或硝酸锰、或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝94mol％(或96mol％、或99.8mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例一之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例二.
本例为四元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑和主剂氧化锌以及硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成四元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶或硝酸锰(或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝91mol％(或95mol％、或99.7mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将按所需添加的各复合组份及其含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，煅烧温度200℃或300℃或500℃或700℃，煅烧时间1小时或1.5小时或3小时或5小时或7小时9小时或11小时，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的四元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶或硝酸锰(或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝91mol％(或95mol％、或99.7mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例二之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例三.
本例为五元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰和主剂氧化锌以及硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成五元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶或硝酸钴(或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝89mol％(或94mol％、或99.6mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将按所需添加的各复合组份及其含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，煅烧温度200℃或250℃或350℃或450℃或550℃或650℃或750℃或850℃，煅烧时间1小时或1.5小时或2.5小时或3.5小时或4.5小时或5.5小时或6.5小时或7.5小时或8.5小时或9.5小时或10.5小时或11.5小时，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的五元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶或硝酸钴(或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝89mol％(或94mol％、或99.6mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例三之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例四.
本例为六元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴和主剂氧化锌以及硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成六元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶或硝酸铬(或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝87mol％(或94mol％、或99.5mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或0.5mol％或0.1mol％)(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将按所需添加的各复合组份及其含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的六元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶或硝酸铬(或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝87mol％(或94mol％、或99.5mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或2mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例四之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例五.
本例为七元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬和主剂氧化锌以及硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成七元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶或硝酸镁(或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝85mol％(或94mol％、或99.4mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol)％(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将按需添加的各复合组份及含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.纳米氧化锌复合粉体该例的七元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶或硝酸镁(或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝85mol％(或94mol％、或99.4mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或0.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol)％，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例五之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例六.
本例为八元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁和主剂氧化锌以及硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成八元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶硝酸镁∶或硝酸镍(或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝83mol％(或92mol％、或99.3mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将其按所需添加的各复合组份及含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的八元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶硝酸镁∶或硝酸镍(或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝83mol％(或92mol％、或99.3mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例六之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例七.
本例为九元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.制备方法在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍和主剂氧化锌以及硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种金属盐，构成九元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶硝酸镁∶硝酸镍∶或硝酸镧(或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝81mol％(或90mol％、或99.2mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将按所需添加的各复合组份及其含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的九元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶硝酸镁∶硝酸镍∶或硝酸镧(或偏硅酸钠或偏硅酸钾)＝81mol％(或90mol％、或99.2mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例七之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好。
实施例八.
本例为十元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法。
1.在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是硝酸铋、三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧和主剂氧化锌以及偏硅酸钠或偏硅酸钾，构成十元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，其各组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶硝酸镁∶硝酸镍∶硝酸镧∶偏硅酸钠或偏硅酸钾＝79mol％(或89mol％、或99.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)(摩尔百分比)。但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％。先将按所需添加的各复合组份及其含量溶于去离子水中，添加到锌氨络合液中，其余工艺规程和操作方法同实施例一之1中所述的，便制得氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体。
2.氧化锌纳米复合粉体该例的十元复合粉体的各组份及比例为氧化锌∶硝酸铋∶三氯化锑或硝酸锑∶硝酸锰∶硝酸钴∶硝酸铬∶硝酸镁∶硝酸镍∶硝酸镧∶偏硅酸钠或偏硅酸钾＝79mol％(或89mol％、或99.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或lmol％、或0.1mol％)∶3mol％(或1.5mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)∶2mol％(或1.5％、或0.1mol％)∶2mol％(或1mol％、或0.1mol％)，但在锌氨络合液中添加的各组份之总和均须满足100mol％，并按该例八之1中所述工艺方法制成。用H-600透射电子显微镜观察分散性好，粒度小。采用该复合粉体制得的压敏电阻器，其电性能好
权利要求
1.一种氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，为了提高压敏陶瓷复合粉体的电性能，须在氨法制备纳米氧化锌的工艺操作规程之蒸氨过程中添加入所需适量的不同复合组份，采用适宜的工艺制备方法，制成氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，特征在于所述在蒸氨工艺过程中按需要添加入锌氨络合液里的不同复合组份是三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾和硝酸盐类之中至少两种的金属盐，添加入的复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种复合组份金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
2.一种氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法，须采用氨法制备纳米氧化锌的工艺方法及其操作规程，在蒸氨工艺过程中，向蒸氨设备里的锌氨络合液中添加入所需适量的各复合组份，经过蒸氨、过滤、洗涤、干燥、煅烧各工艺操作规程，以制备成氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，特征在于a.所述的在蒸氨过程中按需要添加入锌氨络合液里的不同复合组份是三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾和硝酸盐类之中至少两种的金属盐，添加入的复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种复合组份金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)；b.所述制备的工艺方法及其操作规程如下①在蒸氨工艺过程中，向蒸氨设备里的锌氨络合液中添加入按需要的各复合组份及其含量，操作条件常温、常压下添加入，随后开始搅拌并升温，当升温至80-90℃恒温蒸氨，至锌氨络合液中氨含量小于5％时结束蒸氨；②蒸氨沉淀物再经过滤、洗涤、干燥后，进行煅烧，在煅烧设备中，煅烧温度200-900℃，煅烧时间1-12小时，煅烧后即制备成氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，经检验后，贮藏待用。
3.根据权利要求1所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，特征在于所述的蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是如下至少两种的金属盐，包括硝酸盐类和三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾，它们的名称和含量为硝酸铋0.1-3mol％；三氯化锑或硝酸锑0.1-3mol％；硝酸锰0.1-2mol％；硝酸钴0.1-3mol％；硝酸铬0.1-2mol％；硝酸镁0.1-2mol％；硝酸镍0.1-2mol％；硝酸镧0.1-2mol％；偏硅酸钠或偏硅酸钾0.1-2mol％；添加复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
4.根据权利要求3所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，特征在于所述在蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份主剂氧化锌和必加剂硝酸铋以及三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的或任一种或任多种直至共八种金属盐，构成三元至十元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，该三元至十元各复合粉体之组份及含量为氧化锌∶硝酸铋∶或三氯化锑或硝酸锑、或硝酸锰、或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾之中至少任一种乃至共八种＝79-99.8mol％∶0.1-3mol％∶0.1-18mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的其它二元至九元组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
5.根据权利要求2所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法，特征在于所述的蒸氨工艺过程中按需要添加的不同复合组份是如下至少两种的金属盐，包括硝酸盐类和三氯化锑、偏硅酸钠或偏硅酸钾，它们的名称和含量为硝酸铋0.1-3mol％；三氯化锑或硝酸锑0.1-3mol％；硝酸锰0.1-2mol％；硝酸钴0.1-3mol％；硝酸铬0.1-2mol％；硝酸镁0.1-2mol％；硝酸镍0.1-2mol％；硝酸镧0.1-2mol％；偏硅酸钠或偏硅酸钾0.1-2mol％；添加各复合组份含量比例为氧化锌∶至少两种金属盐＝79-99.8mol％∶0.2-21mol％，但锌氨络合液中的氧化锌和添加入的各复合组份之总和均须满足100mol％(摩尔百分比)。
6.根据权利要求5所述的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体的制备方法，特征在于所述在蒸氨工艺过程中按需要先后添加如下的不同复合组份金属盐主剂氧化锌和必加剂硝酸铋以及三氯化锑或硝酸锑、硝酸锰、硝酸钴、硝酸铬、硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、偏硅酸钠或偏硅酸钾之中的任一种或任多种乃至共八种，它们和主剂氧化锌一起可构成三元至十元组份的氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体，该复合粉体的各组份比例为氧化锌∶硝酸铋∶或三氯化锑或硝酸锑、或硝酸锰、或硝酸钴、或硝酸铬、或硝酸镁、或硝酸镍、或硝酸镧、或偏硅酸钠或偏硅酸钾之中至少一种直至共八种＝79-99.8mol％∶0.1-3mol％∶0.1-18mol％，但在锌氨络合液中的多元组份之总和均须满足100mol％。
全文摘要
本发明公开了一种氧化锌压敏陶瓷纳米复合粉体及其制备方法,属纳米材料技术领域。该复合粉体是在氨浸法制备纳米氧化锌的过程中,添加不同种类的金属盐类,采用适用的工艺方法与操作规程制备成的;该制备方法利用特殊的化学共沉制得多组元的压敏陶瓷纳米复合粉体,其平均粒径在纳米级,而且均匀性好,制备方法经济实用且容易操作,用该复合粉体制得的压敏电阻器,其电性能好,可广泛应用于计算机、家用电器、通信设备、电力设备、电子器件等领域。
文档编号C01G9/00GK1375479SQ0211023
公开日2002年10月23日 申请日期2002年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者骆天荣, 赵永红, 郭建平, 乔爱平 申请人:骆天荣