[發(fā)明專利]氧化鋅透明陶瓷的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410202474.4
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104030675A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂燕飛;李玉偉;趙士超
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及氧化鋅透明陶瓷的制備方法。

背景技術(shù)

氧化鋅是一種無機非金屬材料，用于壓敏陶瓷、閃爍體、氣敏傳感器、光電傳感器和紫外發(fā)光等器件的應(yīng)用和研究。氧化鋅陶瓷常用的是粉末燒結(jié)法，即氧化鋅壓制成型后經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)形成氧化鋅陶瓷。粉末燒結(jié)法制備的氧化鋅陶瓷由于氣孔和晶界的散射致使陶瓷不透光，燒結(jié)過程中氧化鋅晶粒長大不能獲得氧化鋅納米陶瓷。納米陶瓷可以通過放電等離子體燒結(jié)技術(shù)制備，但是放電等離子體燒結(jié)技術(shù)制備的納米陶瓷通常會引入大量的晶體缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種氧化鋅透明陶瓷的制備方法。

本發(fā)明采用溶膠凝膠法，金屬鋅浸泡在雙氧水水溶液中與雙氧水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鋅膠粒，水溶液在空氣中蒸發(fā)之后，氫氧化鋅溶膠膠粒生成凝膠，然后將凝膠燒結(jié)生成氧化鋅透明陶瓷。

本發(fā)明包括以下步驟：

步驟(1)、將金屬鋅片和濃度為20～36%雙氧水放入容器中，鋅與雙氧水水溶液的質(zhì)量比為1～5：50，在10～30℃條件下保溫10～60天，獲得氫氧化鋅溶膠；

步驟(2)、將步驟（1）獲得的氫氧化鋅溶膠在10～20℃條件下蒸發(fā)去除雙氧水溶液，獲得氫氧化鋅凝膠，雙氧水溶液的蒸發(fā)速度要緩慢，蒸發(fā)速度為每24小時蒸發(fā)0.5～1%；

步驟(3)、將步驟（2）獲得的氫氧化鋅凝膠在60～100℃烘干10～24小時，然后在260～400℃的條件下熱處理1～3小時，自然冷卻，獲得氧化鋅透明納米陶瓷。

本發(fā)明的有益效果為：所制備的氧化鋅陶瓷為透明納米陶瓷，光學(xué)近代寬度為3.3eV左右，對應(yīng)吸收邊波長375～390納米，對紫外線強烈吸收，本發(fā)明制備工藝簡單。

具體實施方式

實施例1：

步驟(1)、將金屬鋅片和20%濃度的雙氧水放入容器中，鋅與雙氧水水溶液的質(zhì)量比為1：50，在30℃條件下保溫60天，獲得氫氧化鋅溶膠；

步驟(2)、將步驟（1）獲得的氫氧化鋅溶膠在10℃條件下蒸發(fā)去除雙氧水溶液，獲得氫氧化鋅凝膠，雙氧水溶液的蒸發(fā)速度要緩慢，蒸發(fā)速度為每24小時蒸發(fā)1%；

步驟(3)、將步驟（2）獲得的氫氧化鋅凝膠在60℃烘干24小時，然后400℃熱處理3小時，自然冷卻，獲得氧化鋅透明納米陶瓷。

實施例2：

步驟(1)、將金屬鋅片和36%濃度的雙氧水放入容器中，鋅與雙氧水水溶液的質(zhì)量比為1：10，在10℃條件下保溫10天，獲得氫氧化鋅溶膠；

步驟(2)、將步驟（1）獲得的氫氧化鋅溶膠在20℃條件下蒸發(fā)去除雙氧水溶液，獲得氫氧化鋅凝膠，雙氧水溶液的蒸發(fā)速度要緩慢，蒸發(fā)速度為每24小時蒸發(fā)0.5%；

步驟(3)、將步驟（2）獲得的氫氧化鋅凝膠在100℃烘干10小時，然后260℃熱處理1小時，自然冷卻，獲得氧化鋅透明納米陶瓷。

實施例3：

步驟(1)、將金屬鋅片和30%濃度的雙氧水放入容器中，鋅與雙氧水水溶液的質(zhì)量比為1：25，在20℃條件下保溫30天，獲得氫氧化鋅溶膠；

步驟(2)、將步驟（1）獲得的氫氧化鋅溶膠在15℃條件下蒸發(fā)去除雙氧水溶液，獲得氫氧化鋅凝膠，雙氧水溶液的蒸發(fā)速度要緩慢，蒸發(fā)速度為每24小時蒸發(fā)0.8%；

步驟(3)、將步驟（2）獲得的氫氧化鋅凝膠在80℃烘干15小時，然后300℃熱處理2小時，自然冷卻，獲得氧化鋅透明納米陶瓷。