[发明专利]卧式熔凝石英炉以及组件

说明书

披露领域

本披露涉及卧式熔凝石英炉以及其使用方法，特别是用于形成电介质微粒。

背景

在湿法化学的共沉淀的混合氧化物陶瓷粉末的常规制备中，将这些湿法共沉淀的粉末从它们在其中被形成的水溶液中通过过滤、沉降、离心、或蒸发进行分离，用DI水洗涤，再次分离，用丙酮或2-丙醇洗涤，再分离，铺展在石英玻璃平底托盘中或石英玻璃圆底舟皿中，并在烘箱或真空烘箱中于105℃左右的温度下干燥。干燥之后，将该托盘转移到一个箱式炉中，或将该舟皿转移到一个管式炉中。在该炉中，将温度升高到煅烧温度。

附图简要说明

通过参照这些附图可以更好地理解本披露，并且其多种特征和优点将对本领域技术人员变得清晰。

图1包括一种分解煅烧系统的示例性管组件的图。

图2包括一种示例性分解煅烧系统的图。

图3和4包括实例1中制造的颗粒分别在水热过程之后和煅烧过程之后的示例性粒度和分布数据的图。

图5包括实例1的颗粒的示例性X射线衍射数据图。

图6包括实例1的粉末的SEM数据图像。

图7包括在实例2的-20℃至55℃温度范围内相对电容率对温度的图。

在不同的图中使用相同的参考标记表示类似或相同的事项。

优选实施方案的说明

具体地讲，诸位申请人已经发现由现有技术的系列步骤(如以上描述的)得到的产品粉末是聚集体并且在温度处理轮廓(profile)中已暴露于粉末中的梯度温度下。这样的粉末中的梯度温度可能由于分解煅烧过程中不当的分解温度以及不当的空气流动以及煅烧温度的差异而造成相对电容率的显著减小。此外，诸位申请人发现下面描述的组件和系统以及下面所描述的分解煅烧方法提供了具有分开的颗粒(未聚集的)的粉末、并且可以提供用于干粉末处理的一步法处理位置，从而降低了该方法的复杂性。

例如，这些组成成分可以混合并沉淀而形成中间颗粒，这些中间颗粒被进一步处理和煅烧而形成电介质陶瓷微粒。如下面更详细描述的，这些组成成分可以在一个高湍流反应器中与氢氧根离子来源和草酸根离子来源的一种共混物进行共混。例如，该氢氧根离子来源可以包括四烷基氢氧化铵并且该草酸根离子来源可以包括四烷基草酸铵。将由于氢氧根和草酸根离子存在下的沉淀作用而形成的颗粒进一步水热处理、干燥并在特定条件下煅烧以提供一种具有所希望的特性(如击穿电压和相对电容率)的电介质陶瓷微粒。具体地，该电介质陶瓷微粒可以是立方钙钛矿改变了组成的钛酸钡。

一种示例性的方法包括在带有陶瓷粉末的其他金属或氧合金属(oxometal)离子组分的一个组合溶液中提供前体螯合物，制备一种包含四烷基氢氧化铵和一种草酸盐化合物(如草酸铵或四烷基草酸铵)的沉淀剂溶液，将该组合溶液与该沉淀剂溶液进行合并以使颗粒共沉淀，水热处理这些颗粒、洗涤并分离这些颗粒，并对这些颗粒进行热处理以便进行分解和煅烧。

在一个示例性实施方案中，一种用于形成电介质微粒的系统包括一个反应器以及一个水热处理腔室。此外，该系统可以包括一个干燥器，随后是分解和煅烧设备。