[发明专利]一种高导电复合金属氧化粉体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合金属氧化粉体材料及其制备方法，特别是一种高导电复合金属氧化粉体材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步和工业技术的发展，导电粉体作为塑料、涂料、化纤、橡胶和陶瓷等功能性填料，使其具有抗静电、电磁屏蔽等传统功能，同时，导电粉体可应用于电致变色、气敏传感和核废料处理方面等特殊领域，引起了人们的广泛关注。尤其近年来，随着国际形势变化以及核工业的发展，对电磁屏蔽、核废料处理等方面的需求越来越大。

目前，导电粉体材料主要有金属系粉体、碳系粉体和掺杂后的金属氧化物粉体等。金属粉体和碳系粉体由于物理性能欠佳，弊端多，如抗氧化性能差，色泽不好，稳定性不好，使用范围越来越狭窄而失去关注。金属氧化物具有稳定性好、分散性好等众多优点，而受到了广泛的关注，尤其是长期备受关注的ATO(掺杂SnO2导电粉体，Natimony doped tin oxide,ATO)，其优良的性能更成为了国内外学者研究的焦点。虽然ATO导电粉体集众多优点于一身，但是其体积电阻率通常大于1Ω﹒cm，即体积电阻率较大，因此，现有金属氧化物导电粉体，导电性能较差。

发明内容

本发明的目的，是提供一种高导电复合金属氧化粉体材料及其制备方法。本发明制备的金属氧化物粉体，其体积电阻率低至10_-³Ω﹒cm，是ATO电阻率的千分之一，导电性能好；颜色浅，为淡黄色，方便着色；抗氧化能力强，稳定性好；此外，本发明导电粉体所用原料Al粉和TiCO粉比ATO粉体的原料SnO₂和Sb₂O₃成本更低，大幅度的降低了成本。

本发明是这样实现的。一种高导电复合金属氧化粉体材料，它是以下述摩尔配比的原料制成，TiCO粉0.5-1.5份和铝粉0.5-1.5份。

前述的高导电复合金属氧化粉体材料，它是以下述摩尔配比的原料制成，TiCO粉1份和铝粉1份。

一种前述的高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法，将TiCO粉和铝粉混合后，在温度为1000-2000℃下，反应1-10h，即得。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，所述温度为1300-1700℃。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，所述温度为1400-1600℃。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，所述温度为1500℃。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，反应的时间为3-7h。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，反应的时间为为5h。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，TiCO粉的粒径为1-100微米；铝粉的粒径为1-100微米。

前述高导电复合金属氧化粉体材料的制备方法中，TiCO粉的粒径为45-55微米；铝粉的粒径为45-55微米。

有益效果：

1、本发明粉体具有较好的导电性能。申请人分别取实施例1制备的粉体材料、实施例2制备的粉体材料、实施例3制备的粉体材料、市售ATO粉体、市售镍粉，测试各粉体的体积电阻率，每组测10次，测试结果取平均值，并记录测试结果，见表1。

表1 体积电阻率测试结果

由表可知，按实施例1、2、3制备的粉体和镍粉的体积电阻率均低于ATO粉体，故按实施例1、2和3制备的粉体具有较好的导电性能。

2、本发明粉体具有抗氧化性能好。申请人分别取实施例1制备的粉体材料、实施例2制备的粉体材料、实施例3制备的粉体材料、市售ATO粉体、市售镍粉，上述粉体各10.600mg，进行热重分析，记录恒温条件下氧化增重率情况，结果见表1。

表2 抗氧化性能测试结果

由表可知，按实施例1、2、3制备的粉体的氧化重率均低于ATO粉体和镍粉的增率，故按实施例1、2、3制备的粉体具有较好的抗氧化性能。

3、本发明制备的粉体颜色浅，为淡黄色，方便着色。

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1.

原料配比：粒径为45-55微米的TiCO粉10mol和粒径为45-55微米的铝粉10mol。

工艺：将TiCO粉和铝粉混合后，在温度为1400-1600℃下，反应5h，即得导电粉体。

实施例2.