[发明专利]陶瓷纳米粒子的制造方法

说明书

技术区域

本发明涉及陶瓷纳米粒子的制造方法。

背景技术

专利文献1：日本特开2002-255656号公报

专利文献2：日本特开平8-12323号公报

专利文献3：日本特开2005-263590号公报

陶瓷通常是通过金属元素和非金属元素的组合所形成的离子键 或共价键而形成。为此，其最大特征在于，化合物的种类多，除了本 质上的耐热性及耐蚀性出色以外，还具有电的、力学的、磁的、光学 的、机械的、热的、生物化学的、原子力关联功能等各种功能。因此， 陶瓷被广泛地用作绝缘衬板材料、电子传导材料、离子传导材料、超 导材料、介质功能材料、压电功能材料、CMP浆料等。

另外，陶瓷构造部件通过将粉状体成形、烧成而制造，烧成温度 高。降低烧成温度不仅仅能够达到节能效果，从烧成炉的管理等各种 各样的成本的观点出发也很重要。

关于降低该烧成温度，已知陶瓷的纳米粒子具有出色的低温烧结 性(日本特开2002-255656号公报/专利文献1)。通常，陶瓷粒子是通 过将醇盐系或金属盐系的陶瓷原料加水分解而得到，但陶瓷纳米粒子 聚合力强，不可能使用一般的陶瓷成形方法。因此，作为实际获得陶 瓷纳米粒子的方法，有在高速旋转剪断搅拌下供给陶瓷原料与水的方 法(日本特开平8-12323号公报/专利文献2)以及在加水分解快的陶 瓷原料的水溶液中添加乙二醇及/或二乙二醇来调节加水分解速度的 方法(日本特开2005-263590号公报/专利文献3)。

但是，在高速旋转剪断搅拌下供给陶瓷原料与水的方法中，有时 还是会产生陶瓷的粗大粒子；在调节加水分解速度的方法中，虽然能 获得粒子直径分布均匀的、单分散的陶瓷粒子，但需要很长的反应时 间。

发明内容

鉴于上述问题，本发明是在薄膜流体中对陶瓷原料进行加水分解 从而获得陶瓷纳米粒子的制造方法，上述薄膜流体形成于处理用面之 间，上述处理用面可接近或分离地相互面对配置，并且至少有一方相 对于另一方旋转，本发明的课题是提供一种陶瓷纳米粒子的制造方法， 该陶瓷纳米粒子的制造方法由于可以自由改变该薄膜流体中的雷诺 数，所以可根据其目的制作出单分散的陶瓷纳米粒子，由于自我排出 性而不会产生生成物的堵塞，不需要很大的压力，并且生产效率也高。

本发明为一种陶瓷纳米粒子的制造方法，其特征在于，在薄膜流 体中加水分解陶瓷原料，上述薄膜流体形成于处理用面之间，上述处 理用面可接近或分离地相互面对配置，并且至少有一方相对于另一方 旋转。

另外，在上述本发明技术方案1所记载的陶瓷纳米粒子的制造方 法的基础上，本发明技术方案2的特征在于，上述的陶瓷纳米粒子为 氧化铝、氧化锆、钛酸钡、氧化钛中的任意一种。

另外，在上述本发明技术方案1所记载的陶瓷纳米粒子的制造方 法的基础上，本发明技术方案3的特征在于，作为上述陶瓷纳米粒子 的陶瓷原料，使用从Al、Ba、Mg、Ca、La、Fe、Si、Ti、Zr、Pb、 Sn、Zn、Cd、As、Ga、Sr、Bi、Ta、Se、Te、Hf、Ni、Mn、Co、S、 Ge、Li、B、Ce中选取的至少1种金属的醇盐或金属盐。

另外，在上述本发明技术方案1所记载的陶瓷纳米粒子的制造方 法的基础上，本发明技术方案4的特征在于，在加水分解上述陶瓷原 料时进行pH控制。

另外，在上述本发明技术方案1～4项中的任何一项所记载的陶瓷 纳米粒子的制造方法的基础上，本发明技术方案5的特征在于，所得 到的陶瓷纳米粒子的粒度分布的CV值为5～40％。