專利名稱：鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料及其制備方法，屬于氧化鋅導(dǎo)電材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，高阻材料和靜電敏感材料廣泛應(yīng)用與生產(chǎn)生活之中，靜電所帶來(lái)的危害也日益嚴(yán)重，相應(yīng)的，由于其抗靜電、電磁屏蔽等性能，導(dǎo)電粉體作為一種功能性填料被廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)電、通訊、印刷、航空航天、兵器等各個(gè)工業(yè)部門的導(dǎo)電、電磁屏蔽、防靜電領(lǐng)域。如電腦、手機(jī)、電子醫(yī)療設(shè)備和電子儀器儀表等電子、電工和通訊產(chǎn)品的電磁屏蔽、防靜電。雖然傳統(tǒng)的碳系、金屬系和金屬氧化物系的導(dǎo)電粉體仍然有很大的應(yīng)用范圍，但是aio以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)正在逐步替代他們的應(yīng)用市場(chǎng)。氧化鋅作為導(dǎo)電粉體化學(xué)性能穩(wěn)定、分散性能良好，尤其是顏色淺、白度高且無(wú)毒性，再加上來(lái)源范圍廣，生產(chǎn)成本低廉，從人們注意到這些性能開始，氧化鋅就成了這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，歐美國(guó)家已將這類產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、導(dǎo)彈等高科技產(chǎn)品上。ZnO在室溫下禁帶寬度為3. 37eV,是一種自激活寬禁帶半導(dǎo)體材料，激子束縛能高達(dá)60meV。天然的氧化鋅是N型導(dǎo)電的，為了提高其導(dǎo)電性能，常用三族元素和四族元素對(duì)其進(jìn)行摻雜制備，如硅、鍺、鈦、硼、鋁、錫、鎵、銦，又以鋁、鎵的摻雜效果最為顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料及其制備方法，所述的鎵摻雜氧化鋅導(dǎo)電粉體材料，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能和分散性能，適用領(lǐng)域廣。其制備方法簡(jiǎn)單、適合于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，一種鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料， 其特征在于，該導(dǎo)電粉體材料由下列組分及其組分摩爾百分含量組成，且組分的摩爾百分含量之和為100%.鎵0·5 10% ；氧化鋅90 99. 5%。上述的鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料的制備方法，其特征在于包括以下過(guò)程將硝酸鋅加入去離子水配制成濃度在0. 5mol/L lOmol/L澄清溶液，按金屬原子鎵與鋅的摩爾比為(0. 5 10) (90 99. 5)，在上述溶液中加入硝酸鎵；將尿素為緩釋劑加入去離子水配制成濃度控制在lmol/L 14mol/L澄清溶液，以2 1的體積比將尿素溶液與硝酸鋅溶液混合均勻，在溫度60 99°C下進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)溶液經(jīng)過(guò)離心分離得到固體粉末，然后于60 150°C干燥2 12h，得到前驅(qū)體粉末；前驅(qū)體粉末于氣氛燒結(jié)爐中在氬氣保護(hù)下，以升溫速率5 15°C /min升溫至300 800°C，燒結(jié)0. 5 釙，得到鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可用于規(guī)模生產(chǎn)。所制得的鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、分散性能良好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:a.將365. 5g硝酸鋅和^Oml去離子水配制成澄清溶液，在上述溶液中加入 3. 142g硝酸鎵，混合成透明澄清溶液備用；b.將四7. 386g尿素和^Oml去離子水配制成澄清溶液，將尿素溶液倒入步驟a制的硝酸鋅溶液，混合均勻，保持水浴溫度80°C，以800r/min的攪拌速度下攪拌時(shí)間他，然后靜置10h，得到前驅(qū)體溶液。c.將前驅(qū)體溶液離心分離，收集底層沉淀粉末，將得到的粉末放入干燥箱干燥，干燥溫度80°C，干燥時(shí)間8h。d.將干燥后的粉體放入氣氛爐中煅燒，以升溫速率5°C/min升溫至500°C，氬氣氣氛保護(hù)，燒結(jié)時(shí)間池，制得鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料。實(shí)施例2:a.將365. 5g硝酸鋅和130ml去離子水配制成澄清溶液，在上述溶液中加入 15. 711g硝酸鎵，混合成透明澄清溶液備用；b.將306.24g尿素和130ml去離子水配制成澄清溶液，將尿素溶液倒入a制的硝酸鋅溶液；混合均勻，保持水浴溫度85°C，以800r/min的攪拌速度下攪拌時(shí)間他，然后靜置 10h，得到前驅(qū)體溶液。c.將前驅(qū)體溶液離心分離，收集底層沉淀粉末，將得到的粉末放入干燥箱干燥，干燥溫度80°C，干燥時(shí)間8h。d.將干燥后的粉體放入氣氛爐中煅燒，以升溫速率10°C /min升溫至400°C，氬氣氣氛保護(hù)，燒結(jié)時(shí)間池，制得鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料。實(shí)施例3:a.將25. 138g硝酸鋅和65ml去離子水配制成澄清溶液，在上述溶液中加入硝酸鎵，混合成透明澄清溶液備用；b.將312. 882g尿素和65ml去離子水配制成澄清溶液，將尿素溶液倒入a制的硝酸鋅溶液；混合均勻，保持水浴溫度90°C，以800r/min的攪拌速度下攪拌時(shí)間他，然后靜置他，得到前驅(qū)體溶液。c.將前驅(qū)體溶液離心分離，收集底層沉淀粉末，將得到的粉末放入干燥箱干燥，干燥溫度80°C，干燥時(shí)間8h。d.將干燥后的粉體放入氣氛爐中煅燒，以升溫速率10°C /min升溫至500°C，氬氣氣氛保護(hù)，燒結(jié)時(shí)間池，制得鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料。
權(quán)利要求
1.一種鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料，其特征在于，該導(dǎo)電粉體材料由下列組分及其組分摩爾百分含量組成，且組分的摩爾百分含量之和為100%，其中鎵0. 5 10% ；氧化鋅90 99. 5%。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的鎵摻雜氧化鋅導(dǎo)電粉體材料方法，其特征在于包括以下過(guò)程將硝酸鋅加入去離子水配制成濃度在0. 5mol/L lOmol/L澄清溶液，按金屬原子鎵與鋅的摩爾比為(0. 5 10) (90 99. 5)，在上述溶液中加入硝酸鎵；將尿素為緩釋劑加入去離子水配制成濃度控制在lmol/L 14mol/L澄清溶液，以2 1的體積比將尿素溶液與硝酸鋅溶液混合均勻，在溫度60 99°C下進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)溶液經(jīng)過(guò)離心分離得到固體粉末，然后于60 150°C干燥2 12h，得到前驅(qū)體粉末；前驅(qū)體粉末于氣氛燒結(jié)爐中在氬氣保護(hù)下，以升溫速率5 15°C /min升溫至300 800°C，燒結(jié)0. 5 釙，得到鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料及其制備方法，屬于氧化鋅導(dǎo)電材料領(lǐng)域。所述的導(dǎo)電粉體材料由鎵摻雜納米氧化鋅顆粒構(gòu)成。其制備方法將硝酸鋅、硝酸鎵、尿素按一定摩爾比配成溶液，將尿素溶液倒入硝酸鋅溶液并混合均勻，進(jìn)行沉淀反應(yīng)，得到前驅(qū)體溶液，經(jīng)過(guò)分離得到前驅(qū)體粉末；前驅(qū)體粉末在在氬氣保護(hù)下煅燒，得到鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可用于規(guī)模生產(chǎn)。所制得的鎵摻雜納米氧化鋅導(dǎo)電粉體材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、分散性能良好。
文檔編號(hào)H01B13/00GK102509572SQ20111032881
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者李松林, 李燕, 鄭冀, 郭婧 申請(qǐng)人:天津大學(xué)