[发明专利]具有提高的烧结活性的二氧化钛

说明书

技术领域

本发明涉及具有提高的烧结活性的二氧化钛粉末及其制备和用途。

背景技术

已知通过热解方法可制备二氧化钛。对于本发明的目的，热解方法是 火焰氧化或火焰水解。在火焰氧化中，根据反应式1a，通过氧气将二氧化 钛前体(例如四氯化钛)氧化。在火焰水解中，通过将所述的二氧化钛前 体用水解所需的水水解，以形成二氧化钛，所述水来自燃料气体(例如氢 气)与氧气的燃烧(反应式1b)。

TiCl₄+O₂→TiO₂+2Cl₂(反应式1a)

TiCl₄+2H₂O→TiO₂+4HCl(反应式1b)

二氧化钛通常以锐钛矿型和金红石型晶型存在。在下述的现有技术中， 主要是将锐钛矿型的比例最大化。

WO 96/06803描述了通过火焰氧化和火焰水解的组合制备二氧化钛的 方法。在此，在反应区域中将气态的四氯化钛和氧气混合，并且将所述的 混合物在火焰中加热，所述的火焰由作为燃料气体的烃燃烧产生。得到具 有高锐钛矿晶型含量(至多100％)的二氧化钛粉末。

Powder Technology 86(1996)87-93公开了在扩散反应器中进行的火焰 氧化方法。在约40-60m²/g的BET表面积范围内，金红石型的含量最大是 6％。

DE-A-102004055165公开了通过火焰水解制备的二氧化钛粉末，其具 有20-200m²/g的BET表面积。尽管据说在特定的表面积下，在2∶98至98∶2 的范围内可改变锐钛矿型/金红石型的比率，然而实施例表明锐钛矿型的比 例明显地居主导地位。特别地，在约40-50m²/g BET表面积的范围内，所 述的锐钛矿型含量至少是71％。

JP-A-10251021详细地公开了三种二氧化钛粉末，其可通过火焰氧化得 到，并且分别具有3.2、28和101m²/g的BET表面积和97％、32％和15％ 的金红石型含量。

现有技术表现出对热解二氧化钛的活跃的兴趣。由于热解方法的复杂 性，只有一些材料参数可以定向的方式进行设定。

二氧化钛可被用于例如陶瓷工业中。在此，具有高烧结活性的粉末是 令人期待的。

发明内容

因此，本发明的目的是为了提供具有高烧结活性的二氧化钛粉末。

本发明的另一目的是为了提供用于制备该二氧化钛粉末的方法。

本发明提供聚集的初级颗粒形式的结晶二氧化钛粉末，所述二氧化钛 粉末具有30-65m²/g的BET表面积和50-70％的金红石型含量。

所述的金红石型含量是占总计为100％的金红石型和锐钛矿型晶型总 和的百分比。所述的金红石型含量可优选地是55-65％。

本发明的二氧化钛粉末的BET表面积可优选地是35-60m²/g，并且特 别优选地是40-55m²/g。

一般情况下，在本发明的二氧化钛粉末的X-射线衍射图谱中，除金红 型和锐钛矿型之外，不会检测到其它的晶型。

对于本发明的目的，初级颗粒是在所述反应中初始形成，并且在所述 反应进一步的过程中可一起生长以形成聚集体(aggregate)的颗粒。

对于本发明的目的，聚集体是已在一起生长的，具有相似结构和大小 的初始颗粒，所述聚集体的表面积小于单独、孤立的初级颗粒表面积的总 和。多个聚集体或单独的初始颗粒也可组合以形成附聚物(agglomerate)。在 此，聚集体或初颗粒彼此点接触。在各种情况中，通过能量的引入可使附 聚物再度分解，所述能量取决于附聚物中颗粒或聚集体共同生长的程度。

在本发明的二氧化钛粉末中，具有大于45μm直径的聚集体和/或附聚 物比例在0.0001至0.05重量％的范围内。优选0.001至0.01重量％的范围， 特别优选0.002至0.005重量％的范围。

本发明的二氧化钛粉末可包含氯化物残留。所述氯化物的含量优选低 于0.1重量％。特别优选本发明的二氧化钛粉末具有在0.01至0.05重量％ 范围内的氯化物含量。