[发明专利]制造掺杂型或非掺杂型ZnO材料的方法及所述材料

权利要求书

1.一种制造不含掺杂元素的ZnO材料或者含至少一种掺杂元素的ZnO基材料的方法，其特征在于，它包括：

a）混合ZnO、至少一种掺杂元素的氧化物（若存在的话）和至少一种固体成孔剂的粉末，得到混合物，其中所述至少一种固体成孔剂适合产生开放孔隙，它相对于ZnO和所述至少一种掺杂元素的氧化物（若存在的话）的使用比例至少为5重量%，其平均尺寸至少为10μm，

b）使所述混合物成形，得到成形生坯体，

c）对所述成形生坯体进行热处理，得到具有开放孔隙的多孔烧结体，以及

d）在惰性或还原性气氛中对所述多孔烧结体进行退火。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合物包含至少一种掺杂元素的氧化物，所述至少一种掺杂元素相对于Zn的比例最高达10原子%，更佳的是0.1-10原子%。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合物包含至少一种掺杂元素的氧化物，所述氧化物选自下组：Al,Ce,B,Zr,Ti,Ni,Sn,Fe,Ge,Ga,Mn及其组合的氧化物。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合物包含Al₂O₃和至少一种其他掺杂元素的氧化物，所述至少一种其他掺杂元素的氧化物较佳的是选自下组：Ce,B,Zr,Ti,Ni,Sn,Fe,Ge,Ga,Mn及其组合的氧化物。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合物包含Al₂O₃和CeO₂或者Al₂O₃和Ga₂O₃。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种固体成孔剂相对于ZnO和所述至少一种掺杂元素的氧化物（若存在的话）的使用比例为8-70重量%，更佳的是8-50重量%。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种固体成孔剂的平均尺寸在10-500μm之间，更佳的是在20-200μm之间。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，用马铃薯淀粉或（和）石墨作为成孔剂。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述退火在N₂,Ar或/和H₂气氛中进行。

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述退火在高于600℃、更佳的是高于750℃的温度下进行。

11.一种不含掺杂元素的ZnO材料或者含至少一种掺杂元素的ZnO基材料，可通过如权利要求1-10中任一项所述的方法得到。

12.如权利要求11所述的材料，其特征在于，它具有至少10体积%的开放孔隙，孔的平均尺寸至少为10μm，它欠缺氧且/或氧重新分布。

13.如权利要求11或12所述的材料，其特征在于，它具有孔的平均尺寸在10-500μm之间、更佳的是在20-200μm之间的开放孔隙，并且/或者，优选并且，具有10-70体积%、更佳的是20-50体积%的开放孔隙率。

14.如权利要求11-13中任一项所述的材料，其特征在于，所述材料作为n型热电材料。

15.一种不含掺杂元素的ZnO材料或者含至少一种掺杂元素的ZnO基材料，其特征在于，它具有至少10体积%的开放孔隙率和平均尺寸至少为10μm的孔。