[发明专利]一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法

说明书

本发明涉及一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法，包括：将氯化钛蒸汽、氯化钒蒸汽与氧气在1500℃以上的高温条件下反应，得到包含氧化钒的二氧化钛微粒和氯气的混合物；将二氧化钛微粒和氯气气固分离，得到电子级二氧化钛超细粉体。本发明方法区别于现有技术，工艺流程短，生产成本低，环境污染少，生产得到的产品杂质含量低、金红石含量高、粒度一致性好、球形度高。由于在气相氧化反应过程中，引入一定比例的氧化钒，使得二氧化钛的介电常数和电导率等电学性能得到极大的改善，提升了电子器件的稳定性，增强了二氧化钛超细粉体在热敏/压敏电阻、半导体电容器和电池材料等领域的使用性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及无机材料和电子材料技术领域，具体说是一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法。

背景技术

二氧化钛是重要的金属氧化物之一，广泛应用于军工、橡胶、塑料、造纸、油墨、化纤及化妆品等工业。高纯二氧化钛超细粉体由于具有半导体性能、介电常数和电阻率较高等特点，广泛应用于热敏/压敏电阻、半导体电容器和电池等领域。目前，电子级二氧化钛超细粉体的制备方法主要有液相法和气相法，液相法主要是以钛的氯化物、醇盐化合物等为原料，通过硫酸法、水解法和氯化法等在液相中化学反应制备二氧化钛纳米粉体，液相法也是工业上制备高纯二氧化钛粉体的主要方法。由于超细TiO₂颗粒小、比表面积大、表面能高，在干燥和煅烧过程易引起团聚，特别是硬团聚，使产品的分散性变差，影响产品的使用效果和应用范围，液相法工序较多，生产过程繁杂，制备成本高；气相法生产二氧化钛超细粉体的技术水平及工艺参数控制要求高，制得的产品质量好，是现阶段行业研究的热点，但产品的介电常数和电导率等电学性能仍有待提高，限制了其在热敏/压敏电阻、半导体电容器和电池材料等领域的进一步发展。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法，该方法工艺简单，制得的产品杂质含量低，金红石含量高，介电常数和电导率高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法，包括：

S1、将氯化钛蒸汽、氯化钒蒸汽与氧气在1500℃以上的高温条件下反应，得到包含氧化钒的二氧化钛微粒和氯气的混合物；

S2、将二氧化钛微粒和氯气气固分离，得到电子级二氧化钛超细粉体。

本发明的有益效果在于：采用本发明的气相氧化法制备二氧化钛超细粉体，工艺流程短，生产成本低，环境污染少，生产得到的产品杂质含量低、金红石含量高、粒度一致性好、球形度高。由于在气相氧化反应过程中，引入同样在电子材料领域性能表现优越的氧化钒，使得二氧化钛的介电常数和电导率等电学性能得到极大的改善，提升了电子器件的稳定性。本发明方法对提高电子级二氧化钛超细粉体的质量，保证电子器件稳定性，提高产品市场竞争力具有十分重要的意义，可进一步推动电子级二氧化钛超细粉体的制备技术的发展。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

本发明最关键的构思在于：采用氯化钛蒸汽、氯化钒蒸汽与氧气在1500℃以上的高温条件下进行气相氧化反应，使二氧化钛超细粉体中引入氧化钒，提高产品的介电常数和电导率等电学性能。

具体的，本发明提供的气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法，包括：

S1、将氯化钛蒸汽、氯化钒蒸汽与氧气在1500℃以上的高温条件下反应，得到包含氧化钒的二氧化钛微粒和氯气的混合物；

S2、将二氧化钛微粒和氯气气固分离，得到电子级二氧化钛超细粉体。

本发明方法为气相氧化法，其主要反应原理如下：