氧化锌
氧化锌压敏电阻粉体制备
压敏半导体陶瓷是指电阻值与外加电压成显著的非线性关系的半导体陶瓷。使用时加上电极后包封即成为压敏电阻器。其工作原理是基于压敏陶瓷所具有的伏安(I—V)非线性特性．即当电压低于某一临界值时，压敏电阻的阻值非常高，相当于绝缘体，当电压超过这一临界值时，电阻急剧减小．接近于导体。因为这种效应的存在，压敏电阻器被广泛应用于过压保护和稳压方面。
目前，制造压敏电阻器的半导体材料主要有两大类：SiC和ZnO。这两类压敏电阻器的I—V非线性特性都来源于陶瓷体中的晶界势垒。在ZnO压敏电阻出现以前，SiC一直是制备压敏电阻器的重要材料。相对于SiC压敏电阻器而言，ZnO压敏电阻器具有非线性系数大、响应时间短、残压低、电压温度系数小、漏电流小等独特的优良性能，因而，在电子线路、家用电器和电力系统的稳压和过压保护领域，ZnO压敏电阻器的开发与应用起着举足轻重的作用。
ZnO压敏电阻的性能取决于它的微观结构和产品的尺寸，其微观结构往往是由加入掺杂剂的种类、加入量，粉体制备工艺所引起的粉体大小、尺寸分布、形状、均匀性等的不同，以及烧结工艺、煅烧温度、煅烧时间、升温及降温速度等因素决定的。通过对这些因素的优化，可提高ZnO压敏电阻的性能。
氧化锌压敏电阻器根据其应用环境，可分为低压、高压两大类。其中低压压敏电阻器主要应用于微电子设备、电话交换机中的集成电路模块以及晶体管的浪涌等领域；高压压敏电阻器主要应用于高压、超高压输电系统、大型设备的操作保护、大气过压保护等领域。高压ZnO压敏电阻的优点是电压梯度高、大电流特性好，但能量容量小，容易损坏。解决这一问题的有效方法是开发高压高能型压敏电阻．即提高压敏电阻的电压梯度、非线性系数和减小漏电流。
氧化锌压敏电阻的主要制备方法有：固相法、液相法包覆法、燃烧法、湿化学法等，其中湿化学法包括化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、热分解法等。
本次试验采用化学共沉淀法制备氧化锌粉体。
1.氧化锌的结构、性能及应用
室温稳定的ZnO具有纤锌矿的晶体结构，其中氧
离子以六角密堆方式排列，锌占据四面体空隙的一半，
每个离子周围都不是严格四面体对称的。
氧化锌的硬度约为4.5，是一种相对较软的材料。
氧化锌的弹性常数比氮化镓等Ⅲ-Ⅴ族族半导体材料
要小。氧化锌的热稳定性和热传导性较好，而且沸点
高，热膨胀系数低，在陶瓷材料领域有用武之地。
ZnO能带的禁带宽度为3.2-3.4eV，室温下ZnO应是一绝缘体。由于结构间隙较大，Zn很容易进入间隙，形成Frenkel缺陷。或者由于高温下ZnO分解产生过量的锌并电离的缘故进入空隙，形成填隙离子，造成结构中有共有化运动的电子，形成n型半导体。
在各种具有四面体结构的半导体材料中，氧化锌有着最高的压电张量。该特性使得氧化锌成为机械电耦合重要的材料之一。
纯净的氧化锌是无色透明的。高能带隙为氧化锌带来击穿电压高、维持电场能力强、电子噪声小、可承受功率高等优点。氧化锌混入一定比例的氧化镁或氧
化镉，会使能带隙在3-4 eV之间变化。
应用：
2.氧化锌粉体的制备方法的比较
由于ZnO压敏电阻的优良性能及使用广泛，国内外对其进行了大量的研究，主要集中在压敏机理、微观结构、掺杂元素、工艺制度等等。作为起始原料的陶瓷粉体其质量的好坏直接影响到最终成品的性能。氧化锌压敏陶瓷作为一种半导体陶瓷，大量研究表明，粉体的制备方法、粒度分布及大小、形貌、掺杂均匀性对其压敏性能有着重要影响。近年来，由于集成工艺、厚膜工艺、超导陶瓷及纳米技术的发展，大力推动了陶瓷工艺的进步。目前，已经有多种ZnO粉体制备方法如：固相法、化学共沉淀法、溶胶一凝胶法、燃烧法、喷雾热分解法、水热法等等。
1.1 传统法(固相法、机械混合法)
传统固相混合法生产工艺简单，设备要求不高，适合于大批量生产，这是其明显的优点，也是国内外大多数生产厂家采用的方法。该工艺是将ZnO与掺杂氧化物按照一定配比通过球磨使得配料保持征定的细度并达到混合均匀，压制、成型、烧结得到压敏电阻。个别厂家在生产中使用高性能的机械装置，生产中加入研磨剂，以此来提高细度及均匀性。由于机械球磨混合得到的粉体粒度分布广、形貌难以控制，同时粉体自身的性质——吸附、团聚使得多种氧化物混合粉体很难有效地混合均匀，当粉体粒度在一定范围时，通过球磨技术已经不能再降低其粒度，这对于高压用ZnO压敏电阻粉体合成是不利的。传统法的这些特点很难满足制备高性能压敏电阻用优质粉体的需求。
1.2 燃烧法
燃烧法制备氧化锌粉体只有国外Vania C．deSousa 进行了实验性的研究，
国内尚未有相关方面的报道。VaniaC．deSousa等用燃烧法制备了Zn0—Bi
2O
3．二
元粉体，此种方法就是将Zn(NO
3)
2
·6H
2
O，Bi(NO
3
)
3
·5H
2
O和尿素混合，搅拌均匀
并加热至300℃，经熔融、脱水，当混合物呈现粘稠状时放人熔炉中，混合物在熔炉中迅速产生轻微的爆炸，形成氧化物，爆炸的高温使其快速结晶并形成
ZnO一Bi
2O
3
粉体。燃烧法的优点是可通过一步反应直接制备出符合化学计量比
的氧化物复合粉体。该制备艺具有以下缺点：由燃烧法制备的氧化物复合粉体的团聚严重，所制备粉体的量少，很难在工业生产中推广使用。
1.3 液相包覆法
液相包覆法是一种简单、实用的方法，可以将一种或多种离子以液相形式包覆在特定形貌、粒度的粉体上。在液相条件下掺杂离子能够有效地混合均匀，同时也不影响主粉体的粒度和形貌。液相包覆路线制备的压敏变阻器在非欧姆区有着高的α(α=51)，击穿电U
gl
=2.1V／晶界，漏流小。
液相包覆法适合多无掺杂，工艺简单。液相的选择是液相包覆法的关键，水或有机溶剂、合适的酸碱度需要多次实验来确定.
1.4 湿化学法
湿化学合成是通过液相来合成粉体，各组分在液相中可实现分子/原子级的均匀混合，各组分的含量可精确控制，通过恰当的工艺控制，可使生成的固相晶粒尺寸小、粒度分布窄、颗粒为球形或近似球形。因此研究ZnO 压敏电阻粉体的制备方法目前多采用湿化学法，湿化学法又分为沉淀法、热分解法、溶胶–凝胶法、水热法等几种方法
1.4.1 化学共沉淀法
国内对于此种方法研究较多，在研究过程中得到不断的改善。袁方利等将锌
及掺杂离子的硝酸盐混合并搅拌均匀，通过控制NH
3·H
2
O的用量调节溶液的pH值，
得到沉淀经洗涤、烘干后在800℃焙解2 h，得到压敏电阻粉体。该法较传统的机械混合法、共沉淀法能够制得品粒细小的陶瓷压敏电阻，有助于改善压敏电阻的非线性，提高耐受能量的能力。
宋桂明等改进共沉淀法，其一是利用添加剂的可溶性盐和ZnO粉术的悬浮液进行混合而后沉淀，即参与共沉淀的只是添加剂，或者是先对添加剂的可溶性盐溶液进行共沉淀，而后才将共沉淀物与ZnO进行混合；其二是利用部分添加剂采用共沉淀，而后再用机械混合法将共沉淀物和ZnO、其它添加剂进行混合。
由于部分物质在沉淀的条件下易流失，李升章等在共沉淀法的基础上加以改进，在配方量的计算基础上加上存沉淀pH值下各种离子的损失量，通过工艺条件的正确控制，使生成的固相颗粒尺寸小于lμm，组成恒定、粒度分布集中且呈近似球形的粒子。此种方法工艺复杂，且未考虑氧化锌晶体形貌、粒度对压敏电阻各种性能的影响，在烧结过程中液相传质作用及掺杂离子与晶粒的作用。
由于ZnO压敏陶瓷的配方在不断变化，组元种类还住增加，近年来还加入稀土氧化物，配方中组元成分有的高达l0多种。通过共沉淀可以将多种金属离子的锌离子同时沉淀由于各种金属离子的溶解度不同、溶度积不同，以及反应条件和实验方法的限制，因此要按配方比例很难将所有物质同时、完全共沉淀，而共沉淀同时，如何制掺杂均匀及氧化锌的形貌，尚需进一步解决。
1.4.2 热分解法
与化学沉淀法不同，热分解法是将掺杂元素的可溶性盐配成溶液，加入ZnO 单粉体中混磨后形成前驱物，然后蒸发干燥得到复合粉体。它要求前驱物在高温下彻底分解为所需的金属氧化物且不引入杂质，避免了直接用金属氧化物配料的不利影响。
1.4.3 溶胶一凝胶法
溶胶一凝胶法是近年来发展起来的一种技术，当粒径在l0-9～l0-7m范围内的颗粒可以在溶液中形成胶体。不同体系、不同方式制备胶体，其胶大小、水合程度不同。依据要求可以通过小同分解方式制备高纯、超细粉体。工艺为：
前驱体水解溶胶缩聚凝胶煅烧、分解粉体
溶胶一凝胶法可以得到许多传统法所不能制备的物质。此种方法可获得粒度
细、纯度高的高活性粉体，是纳米材料制备的一种重要方法。其不足为：(1)成胶物质有一定的要求，溶解度及溶度积要合适；(2)成胶过程水合程度不能精确控制：(3)溶胶一凝胶法工艺复杂，后处理阶段较难掌握；(4)由于其有严格的工艺制度，不利于工业化生产。目前ZnO材料制备方面用溶胶一凝胶法主要是制作光学薄膜、场致发光及光致发光薄膜、压敏薄膜，但是薄膜的器件化还需要今后更进一步的研究。
1.4.4 水热法
水热法是在特制的密闭容器(高压釜)里，通过水或有机介质的传递作用，利用其高的活性，在高温高压下，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。水热法工艺简单，并且制备的晶体粒度可根据反应条件(反应液相环境、反应温度、反应时间、前驱物形式等)调节。水热法制备的粉体结晶度高、粒均匀、团聚少、烧结活性高、合成的粉体严格符合化学计量比，并作为一种最有希望控制粒子大小、形貌、粒度分布的合成方法引起了人们的极大必趣，近年来已逐步扩展到无机功能材料的合成。中国科学院上海硅酸盐研究所李纹军、王步国等人利用水热法制备了纯ZnO粉体并研究了水热条件下ZnO晶体的形成机理及其结晶习性．实现了氧化锌结晶形貌的调控。张军等人通过改变介质和反应条件，在热液条件下，有效地控制了ZnO晶体的粒度、形貌。
3.添加剂对粉体的影响
在氧化锌压敏瓷中使用的添加剂很多，表1为各种添加剂的主要作用。
表1 各种添加剂的主要作用
主要作用添加剂
孤立绝缘ZnO晶粒和提供元素（O2、Co、Mn、
Zn等）到晶界
Bi>Pr>Ba、Sr、Pb、U 改善非线性指数（形成表面态）Co、Mn>（Sb）
改善稳定性Sb、玻璃粉、Ag、B>Ni、Cr 改善大电流区非线性指数（形成ZnO晶粒中
的施主）
Al、Ga>F、Cr和Y、Ho、Er等稀土抑制ZnO晶粒生长Sb、Cr、Si和Y、Ho、Er等稀土
促进ZnO晶粒生长Be>Ti>Sn 下面简述几种常用添加剂的作用：
1. Bi
2O
3
。 Bi
2
O
3
是含铋氧化物压敏瓷的重要添加物。在烧结中，Bi
2
O
3
和ZnO、
Sb
2O
3
等氧化物发生反应，生成富Bi的液相，促进烧结。在显微结构中，形成富
Bi
2O
3
的晶间相，并且一部分Bi被吸附到ZnO晶粒间界上，形成富Bi薄层，产
生表面态，从而形成晶界势垒，使压敏瓷的电气性能具有非线性。Bi
2O
3
的含量
对势垒高度Φ
B 、施主密度N
d
及耗尽层宽度L有显著的影响，Bi
2
O
3
在高温烧结时，
容易挥发，影响显微结构的均匀性和压敏瓷的寿命特性。Bi
2O
3
挥发越多，残留
率越小，则压敏瓷的稳定性越差。因此，烧结时温度不宜太高，保温时间不宜过长，并应该保持Bi的气氛，尽量减少Bi的损失。
2. MnO和Co
2O
3
。Mn和Co可以固溶在ZnO、尖晶石和富Bi
2
O
3
相中。它们在
各相中的分布与加入到压敏瓷料中的锰、钴氧化物的价态有关。同时，锰、钴氧化物的价态还影响其他阳离子，如Zn2+、Cr2+在各相中的分布。剩余的Mn、Co则偏析在晶界上。MnO显著地改善压敏电阻的非线性。实验表明，Mn在晶界上形成
陷阱，从而对电压非线性产生影响。但是，MnO添加过量，会影响压敏瓷的稳定
性。Co
2O
3
可提高界面势垒的高度，使泄漏电流减少，显著地提高压敏瓷的稳定
性。Co有助于在ZnO界面上形成界面态和陷阱产生非线性。
在烧结中，Mn的作用主要是活化晶界，对晶粒尺寸和气孔率有影响。提高Mn的价态，可以使晶粒尺寸减小，气孔率降低；但如果瓷料中不含Bi和Sb，则Mn的价态对晶粒尺寸和气孔率无影响。Co的作用主要是活化晶粒，不论Bi和Sb存在与否，Co的价态增加，气孔率随之增加，但对晶粒尺寸无影响。MnO和
Co
2O
3
的添加量一般在0.1%~3mol%的范围内。
3. Sb
2
O
3
。Sb在压敏瓷中主要以尖晶石Zn
7
Sb
2
O
12
的形式存在，剩余部分固溶
于富Bi
2O
3
相中。Sb可以抑制Bi
2
O
3
挥发，改善压敏瓷的电阻非线性和稳定性，并
且使介电常数降低。实验表明，当Sb以Sb
2O
3
的形式加入到压敏瓷料中可以抑制
晶粒长大，使U
1mA
值显著增加；而以尖晶石或焦绿石的形式加入时，Sb是5价，
则有利于晶粒的生长。Sb
2O
3
的添加量一般在0.1~3mol%的范围内。
4. Cr
2O
3
。Cr
2
O
3
在含Bi
2
O
3
系统和无Bi
2
O
3
系统中，显示不同的作用。在含Bi
2
O
3
系统中，约有4/5的Cr固溶在尖晶石中，其余部分作为施主杂质固溶在ZnO中，
以及形成富氧化铋的铬酸盐。Cr可以提高含Bi
2O
3
系统的U
1mA
值，改善其大电流
的耐受能力和长十斤电压作用下的稳定性，但它会使含Bi
2O
3
系统的泄漏电流增
加和电阻的非线性略微降低。在无Bi
2O
3
系统中，Cr使其U
1mA
值降低，并可显著
地改善其电阻的非线性。在含Bi
2O系中，Cr
2
O
3
的添加量为0.1%~2mol%；在无Bi
2
O
3
系中，为0.01~0.1mol%。
5. NiO。其作用是提高压敏瓷的U
1mA
值、方波通流容量和稳定性。添加量为0.1~3mol%。
6. SiO
2。其中一部分形成富Bi
2
O
3
的硅酸盐，剩余部分在晶界中析出，抑制
晶粒生长，提高压敏瓷的U
1mA
值和稳定性。其添加量一般为0.1~3mol%。
7. Al
2O
3
和Ga
2
O
3
。他们可以固溶在ZnO晶粒内，提高ZnO晶粒载流子浓度，
降低晶粒电阻率，可改善压敏电阻大电流残压特性，并增加ZnO耗尽层电容。但
应注意，Al
2O
3
和Ga
2
O
3
会使泄漏电流及其温度系数增大，影响压敏电阻连续电压
作用下的寿命特性。Al
2O
3
有抑制ZnO晶粒长大的作用。通常，添加量为
0.001~0.1mol%。
8. TiO
2
。它可增加ZnO在液相中的溶解度，促进晶粒长大，使压敏电阻的
U
1mA
值降低，并提高冲击电流作用后的电压稳定性。添加量为0.1~3mol%。
9. ZrO
2
。它可抑制ZnO晶粒长大，提高方波通流容量和冲击电流后的电压稳定性。添加量为0.05~0.5mol%。
10. B
2O
3
。它会在晶界上析出，促进ZnO晶粒长大。使晶界玻化，提高压敏
电阻的非线性和寿命特性。添加量为0.005%~1.0mol%。
11. Ti
2O
3
、In
2
O
3
和Y
2
O
3
。Ti3+、In3+和Y3+的离子半径比较大，它们主要存在于
晶界中，使晶界稳定，提高寿命特性。添加量为0.001~0.05mol%。
12. Ag
2O
3
。它再晶界中析出，可以抑制持续工作电压作用下离子的迁移，提
高其寿命特性。添加量为0.001~0.3mol%。
13. CaO。它可降低压敏瓷的烧结温度，并偏析于晶界中改善压敏电阻的非线性和减少其泄漏电流，添加量在0.01~2mol%范围内。
14. Pr
8O
11
。在烧结中，Pr
8
O1
1
被还原成Pr
2
O
3
，偏析在晶界上，形成ZnO晶粒
—Pr
2O
3
薄膜—ZnO晶粒的结构。Pr
8
O
11
的作用是促进烧结，并增加界面态密度；
Pr有助于ZnO晶粒的长大和致密化。添加量在0.1%~3mol%范围内。
4.实验步骤
4.1 配方选择
复合粉体配比参照典型压敏电阻配方配比：
(100-x)ZnO +x/6(Bi2O3 +2Sb2O3 +Co2O3 +MnO2+Cr2O3) 其中x 摩尔分数为3。实验所用药品均为分析纯。
4.2 制备方法
掺杂的氧化锌粉体成型烧结表面处理
电性能测试焊电极烧银4.2.1 粉体制备
在室温条件下，按照压敏电阻摩尔配方(97％ZnO+1％Sb
2O
3
+0．5％Bi
2
O
3
+O．5％
Co
2O
3
十0．5％MnO
2
+O．5％Cr
2
O
3
)精确称量反应物。将Cr(NO
3
)
3
·9H
2
0、SbCl
3
、
Bi(NO
3)
3
·
5
H
2
O分别溶于少量的蒸馏水、HCl、HNO
3
中待用。将一定浓度的硝酸锌、
氯化锰、硝酸钴溶液分别加入到装有表面改性剂的三颈瓶中并快速搅拌，同时将沉淀剂泵入三颈瓶中，然后把硝酸铬、硝酸铋、氯化锑溶液依次滴入三颈瓶，反应一定时间后停止搅拌，将所得沉淀用蒸馏水洗涤3次以去除杂质离予后，再用无水乙醇洗涤2次，80℃烘干滤饼，得到掺杂前驱物粉体。最后根据差热分析结果对前驱体进行热分解得到所需掺杂氧化锌粉体。
反应过程中具体的影响因素如下：
因素作用
溶剂稀释、混合均匀
搅拌混合均匀、反应充分、晶粒细化
醇洗分散颗粒、避免团聚
干燥去除水分
烧结温度影响颗粒粒度
4.2.2 成型
成型对陶瓷材料的性能有较大的影响。提高坯体质量的关键是调节成型压力，成型压力过小，坯体疏松，烧成时易形成气孔。适当增加压力，材料颗粒接触紧密，烧成时就会形成致密的烧结体。压力增加到一定程度时，坯体的密度就趋于饱和。此时如继续增加压力，会使坯体内闭气孔缩小。当压力被释放后，气孔可能重新交大，从而使出模的坯体起层、开裂导致机械强度降低，电阻性能显著下降。
对于高压znO压敏电阻器而言，对其陶瓷粉料的要求之一是粉体颗粒越细越好，这样既可以提高ZnO压敏电阻器的电位梯度，还有利于在高温烧结过程中降低烧结温度。但在成型时却相反，尤其是对于本实验中要采用干压成型的掺杂z10粉体来说，粉体粒度越细，流动性就越差，在成型过程中，气孔越不容易排除，而当坯体中有较多的气体时，就会导致成型坯体不致密，也使得坯体在成型过程中容易发生裂纹和分层现象，降低了成型率，增加了成型的难度，因此在成型前
应对粉体进行造粒。造粒就是在很细的粉料中加入一定的塑化剂
将含有PVA溶液的粉体置于玛瑙研钵中研磨30min后，陈化12h，然后将粉料装入直径为13mm的模具中，控制粉体用量以使素坯厚度约为2mm，采用小型液压机进行加压成型，当达到要求压力后保持3min，之后缓慢卸压并取出素坯，在100℃烘干24小时后备用。
4.2.3烧结
干燥后的素坯在一定的烧结温度和保温时间下烧结，得到氧化锌压敏陶瓷体。在烧结过程中，各个不同温度段应有不同的温度变化速度：第一阶段为室温～600℃，主要是水分和有机粘结剂的挥发，结晶水和结构水的排除阶段，这些过程都伴随有大量气体的排出。这时升温速度应十分缓慢，否则会造成坯体结构疏松、变形和开裂。控制此段升温速度在3℃/min。第二阶段为600℃～烧结温度阶段，在这一阶段，各组分进行充分的物理变化和化学反应，以获得结构和性能满足要求的致密陶瓷体。这一过程升温速度可以稍微提高，但900℃以上是重要相出现的温度阶段，因此，此段的升温速度选择4℃/min，直到温度升至最高烧结温度并保温一定时间。第三阶段为冷却过程，伴随有液相凝固、析晶、相变等物理和化学变化发生。因此，冷却方式和速度对瓷体最终的相组成、结构和性能均有很大的影响，根据实验室条件，本文选取随炉冷却方式，冷却速度大约为2℃/min。
烧成后，可在光学显微镜下观察形貌。
4.2.4 烧银
为了使银浆和陶瓷体在烧渗后紧密粘合，瓷件在被银之前必须进行净化处理：将陶瓷体表面用320目的氧化铝砂纸进行抛光后，在30℃～60℃热皂水中进行超声波清洗，然后用50℃～80℃蒸馏水超声波清洗3min，置于100℃红外干燥箱中烘干；用手工方式在烘干后的瓷体两表面均匀涂敷一层银浆，置于红外干燥箱中干燥4h备用。
烧渗银的目的是使陶瓷器件在高温条件下与银浆发生反应，从而在瓷件表面上形成连续、致密、附着牢固、导电性能好的银层，以便在银层上可以直接焊接金属电极。将已涂银浆、干燥过的瓷片放于马弗炉中进行烧银，其工艺过程分四个阶段：
(1)室温～150℃：这一阶段主要是有机溶剂挥发的过程，升温速度要慢，为2．5℃/min，避免烧银时因溶剂挥发的过快而导致银层起鳞皮。
(2)150℃～350℃：这一阶段主要是粘结剂挥发、分解、炭化及燃烧过程。瓷片表面吸收大量的热量，容易引起瓷片应力加剧，甚至炸裂；粘结剂的过快挥发，也容易使银层起泡。因此这一阶段的升温应缓慢，实验控制升温速率为3℃/min。
(3)350℃一500℃：这一阶段主要是氧化银还原反应生成金属银的过程。此阶段升温速度可稍快一些，但因为有气体逸出，也应适当控制，实验中的升温速度选为4℃/min。
(4)600℃一600℃：本实验的银浆采用氧化锌压敏电阻器用中温银浆，最高烧渗温度定为600℃。在此温度区间，随着温度升高，硼酸铅先熔化成玻璃态，然后与已经还原出来的金属银构成悬浮态的玻璃液，使银粒晶体彼此粘结。又由于玻璃液与瓷件表面的润湿性，能够渗入瓷件的表面，并有一定的反应，形成中间过渡层，从而保证了银层与瓷件之间的牢固结合。在最高烧渗温度600℃保温15min，之后随炉冷却。
参考文献
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纳米氧化锌制备法
氧化锌制备工艺 2008-06-04 12:21阅读(4)评 论(0) D0208、氧化锌制备工艺(本技术资料含国家发明专利、实用新型专利、科研成果、技术文献、技术说明书、技术配方、技术关键、工艺 流程等，全套价格26 0元) （氧化锌*制备氧化锌*制取氧化锌*生产氧化锌*开发氧化锌*研究） （氧化锌制备氧化锌制取氧化锌生产 氧化锌开发氧化锌研究） 1、氨法制取氧化锌方法 2、氨浸法生产低堆积密度纳米氧化锌的方法 3、氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法 4、氨水循环络合法生产高纯度活性氧化锌的工艺 5、表面包覆金属钛或铝化合物的纳米氧化锌粉体及制备方法 6、表面改性的纳米氧化锌水分散体及其制备方法和用途 7、超声波-微波联合法
从锌浮渣中制备活性氧化锌的方法 8、超微粒子氧化锌及其制造方法和使用其的化妆材料 9、超微氧化锌制取的工艺与装置 10、超细活性氧化锌的制备方法 11、超细氧化锌复合物及其制备方法 12、成核生长分步进行的液相制取超细氧化锌的方法 13、从低品位含锌物料制备纳米活性氧化锌的方法 14、从含锌烟道灰制取氧化锌的工艺 15、从菱锌矿制氧化锌技术 16、从铜--锌废催化剂中回收铜和氧化锌的方法 17、等离子法制取氧化锌工艺及设备 18、低温热分解法制备纳米氧化锌 19、低温易烧结的纳米级氧化锌粉末的制备方法 20、多功能纳米氧化锌悬浮液及其制备方法21、改进的碳酸氢铵全湿法制取高活性氧化锌22、改性的超细氧化锌
及其制备方法 23、高白色氧化锌微粒及其制造方法 24、高级氧化锌制备工艺 25、固相低温热分解合成晶态和非晶态超微氧化锌粉末的制备 26、过氧化锌的制备方法 27、回转窑冶炼生产氧化锌的工艺方法 28、活性氧化锌的生产工艺方法 29、活性氧化锌及高纯氧化锌制备工艺 30、活性氧化锌生产工艺 31、碱法生产活性氧化锌的工艺方法 32、颗粒氧化锌的生产工艺方法 33、颗粒状氧化锌生产装置 34、粒状高活性氧化锌的制造方法及其产品35、联合法矿粉直接生产高纯度氧化锌新工艺36、菱锌矿制取高纯氧化锌的方法 37、硫化锌精矿焙砂与氧化锌矿联合浸出工艺38、硫化锌矿与软锰矿同槽浸出制取氧化锌和碳酸锰的方法 39、纳米氧化锌材料的
氧化锌常识
1 普通氧化锌的生产工艺及制备方法进展 普通氧化锌包括直接法氧化锌、间接法氧化锌和湿法氧化锌。其中直接法氧化锌占10% -20%，间接法氧化锌占70%气80%，而湿法氧化锌只占1%-2%。 直接法也称“韦氏炉”法，因首先出现在美国，又称“美国法”。直接法生产氧化锌，优点是成本较低，热效率高。含锌的原料在1000-1200℃下，被含碳物质(主要是煤)还原。锌原料的含锌质量分数在60%-70%。反应设备一般选用回转窑。常用的回转窑长30m，直径2.5 m左右。燃烧气中含有的锌蒸气和CO，可导入氧化设备，使氧化反应进行完全，再经过热交换器，冷却后进入布袋分离器，以收集成品。直接法生产的氧化锌为针状结构，是工业等级氧化锌。直接法氧化锌因含有未能完全分离的杂质，白度也较差，但因价格较低而有一定的销路。 间接法出现于19世纪中叶，法国使用金属锌在坩埚中高温气化，并使锌蒸气氧化燃烧，而收集到氧化锌粉末，因此也称为“法国法”。工业上，间接法生产ZnO是先将锌块在高温下熔融而蒸发成锌蒸气，进而氧化生成ZnO。产品品型及物理性能与氧化的条件有关，而产品的纯度与所用的锌块纯度有关。 间接法也可使用锌渣等低规格的含锌原料，但需要采用气-液相的分离技术，预先分离出Cd，Pb，Fe及Al等杂质，以提高锌蒸气的纯度。除去杂质的措施如下：1)采用坩埚法或马弗炉法，使不易蒸发的Fe和Pb等杂质成渣而分离；2)采用分馏法，使高温蒸发的原料蒸气中的Cd，Pb，Fe，Al及Cu等杂质在通过由碳化硅材料制成的分馏塔板时得以分离；3)采用二室炉分离法，原料预先在一室炉中分离杂质，进入第二室后，在无氧存在的条件下进行蒸馏，以提高锌蒸气的纯度，如纯度不够，还可以继续用分馏法分离少量的Pb；4)采用回转窑法，在回转窑中使物料熔化、蒸馏，并有部分氧化，可控制温度、CO2及O2的分压等操作条件，以减少Pb杂质的含量，还可控制生成的氧化锌的颗粒和晶体形状。 间接法生产的氧化锌为无定形，可制成光敏氧化锌、彩电玻壳用氧化锌、药用氧化锌及饲料级氧化锌等。 湿法是以ZnSO4或ZnCl2为原料，经去除杂质，加入Na2CO3溶液，生成Zn2(OH)2CO3沉淀，再经过漂洗、过滤、干燥，将所得干粉焙烧得ZnO。所制得的ZnO具有较大的比表面积，所以也有称其为活性ZnO。其反应式如下： ZnSO4+Na2CO3→ZnCO3+N a2SO4 沉淀中可能含有一定量的Zn(OH)2，焙烧后释放出CO2和水蒸气，而得到ZnO。 2 活性氧化锌生产方法及改进 2.1 有机化合物的碱性还原法 1951年日本特许公报昭26-113报道了这种方法。即用有机化合物的碱性还原废锌，再用水洗净，加热到高温，单独或混以少量的硫，生产适合橡胶填料用的活性氧化锌。 2.2 通入二氧化碳的方法
不同基底下生长氧化锌纳米线
不同基底下生长氧化锌纳米线研究 首先在FTO玻璃基底上用水热法制备氧化锌纳米线，发现在配备种子层的基础上0.7437克硝酸锌和0.35克六次甲基四胺在九十五摄氏度的温度下反应三个小时制得的氧化锌纳米线最好。然后以重金属金为基底用水热法制备氧化锌纳米线，以金为催化剂0.7437克硝酸锌和0.35克六次甲基四胺分别在70摄氏度，80摄氏度，90摄氏度反应七个小时，发现在七十摄氏度的条件下氧化锌纳米线排列最为整齐，结果最好。不同基底相对比发现以FTO为基底制备氧化锌纳米线，氧化锌纳米线排列紧密且长径比较大，但是倾斜严重，适合染料敏化太阳能电池等科技的研究。以重金属金为基底制备氧化锌纳米线，氧化锌纳米线排列宽松，但倾斜较小，长径比较小，个体较大。适合于研究单独一根氧化锌纳米线。 关键词：FTO基底，金基底，不同基底制备氧化锌纳米线的特点 最近人们对于碳纳米管的发现引起了制备其它一维纳米材料的极大兴趣。一维纳米结构氧化物具有独特的光学，电学性能。各种氧化物纳米线的制备和性能研究已成为当今的热点。氧化锌是重要的II – VI族直接带隙宽禁带半导体氧化物，具有较大的禁带宽度（3.2eV）,激子结合能（60meV）高，能在室温及更高温度产生近紫外的短波激子发光。其中特别是具有较大长径比的氧化锌纳米线所表现出的奇特光学与电学性能，使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用价值，例如透明导电材料，发光二极管，气敏传感器和荧光器件等。一维氧化锌纳米线是一种性能优异的新型功能材料，应用开发前景十分广阔。其制备方法多种多样，制备技术也日趋完善，它在传统材料、微电子、医药等领域的应用日益广泛和重要，对这些领域将会带来革命性的改变，也会影响到人们的日常生活。可以预见，随着氧化锌纳米线的制备方法、生长机理、结构表征等研究的不断深入，其应用研究将会有一个快速发展的阶段。 1.1纳米材料 1.1.1纳米材料简介 纳米材料是在纳米尺度空间内研究电子、原子和分子的内在运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。它的最终目标是人类能够按照自己的意愿直接操纵单个原子，制造具有特定功能的产品。 1.1.2纳米材料四大效应 体积效应 当纳米粒子尺寸比电子的德布罗意波更小时，内压、磁性、化学活性、热阻、光吸收、催化性及熔点等与普通粒子相比发生了很大的变化，周期性边界条件将被破坏。纳米粒子以下几个方面的应用均基于它的体积效应。例如，利用等离子共振频移随颗粒尺寸变化的性质，
氧化锌知识
氧化锌是橡胶和轮胎工业必不可少的添加剂，也用作天然橡胶、合成橡胶及胶乳的硫化活性剂和补强剂以及着色剂。如果将普通氧化 锌制成纳米氧化锌用于橡胶中，则可以充分发挥硫化促进作用，提高橡胶的性能，其用量仅为普通氧化锌的30%～50%。氧化锌表面 积研究是非常重要的，氧化锌表面积检测数据只有采用bet方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对 比法的检测，现在国内也被淘汰了。 目前国内外比表面积测试统一采用多点bet法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以bet测试方法为基础的，请参看 我国国家标准（gb/t 19587-2004）-气体吸附bet原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由 于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能 离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。f-sorb 2400比表面积分析仪是真正能够实现bet法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的f-sorb 2400比表面积分析仪是迄今为 止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结 果精确性。 在化学工业中，氧化锌被广泛用作催化剂、脱硫剂，如合成甲醇时作催化剂，合成氨时作脱硫剂；纳米氧化锌的表面高活性 可以提高催化剂的选择性能和催化效率，具有广泛的潜在应用市场。 在涂料工业中，氧化锌除了具有着色力和遮盖力外，又是涂料中的防腐剂和发光剂；此外，纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在 涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。在医药卫生和食品工业中，氧化锌具有拔毒、止血、生肌收敛的功能，也用于橡皮膏原料，而且对于促进儿童智力发育具有帮助；纳米氧化锌用于食品卫生行业的需求在逐步扩大，但是产品要求也比较严格，尤其是有害 的重金属元素含量。 在玻璃工业中，氧化锌用在特种玻璃制品中；在陶瓷工业中，氧化锌用作助熔剂；在印染工业中，氧化锌用作防染剂；纳米 氧化锌由于颗粒细、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的烧结温度，此外利用纳米氧化锌制备的陶瓷釉面更加光洁，而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。 氧化锌作用补充： 在电子工业中，氧化锌既是压敏电阻的主原料，也是磁性、光学等材料的主要添加剂。采用纳米氧化锌制备压敏电阻，不仅 具有较低的烧结温度，而且压敏电阻性能得到提高，如通流能力、非线性系数等。纳米氧化锌在光学器件中的应用将随着纳米氧化锌 光学性能的深入研究会取得比较大的突破。 氧化锌是一种白色或微带黄色的细微粉末，易分散在橡胶和乳胶中，是天然橡胶、合成橡胶的补强剂，活性剂及硫化剂，也是白色胶 料的着色剂和填充剂。胶料中加入活性氧化锌后，能使橡胶具有良好的耐磨性，耐撕裂性和弹性。用于油漆、油墨、漆布的着色，印 染工业用的印花防染剂，在火柴工业中用于中和牛皮胶的酸性，增加胶粘效果，医药工业用作橡皮膏的原料，此外也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造，合成甲醇的催化剂，合成氨的脱硫剂，玻璃和釉料生产，颗粒细的活性氧化锌（粒径0.1um左右）可用作聚烯烃和聚氯乙烯等塑料的光稳定剂，氧化锌也用于压敏、光催化、光电极、涂料、彩电显影等领域。 氧化锌作白色颜料。由于活性氧化锌具有良好的活化性能，在橡胶制品中得到了越来越广泛的应用，如在v型带中不仅能等量代替普 通的氧化锌，且能减少1/2—1/3的用量，使橡胶的各种性能指标稳定，硫化性能不受影响，降低了生产成本。细粒的氧化锌可用作 医药品。由于氧化锌对紫外线吸收能力强，人们越来越重视氧化锌在化妆品的应用，如开发的粒径为0.01—0.04um的氧化锌微粒子，其紫外线的吸收率、透明度均比历来用的二氧化钛微粒子好。 用透明氧化锌做的涂膜可有效地防止涂膜变色。这种氧化锌除作化妆品外，还可用作汽车漆、家具建筑材料、油墨、油彩的 原料，也可用于橡胶、塑料的防老化剂。最近开发的食品包装透明薄膜就是将透明氧化锌涂覆在聚乙烯薄膜上，既可提高塑料薄膜的 抗紫外线能力，同时也保护了食品的质量。随着高新技术的发展，人们正在开发利用作为金属、陶瓷的补强材料的氧化锌晶须材料及 陶瓷、塑料过滤膜用材料、气体传感元件、电磁屏蔽材料和大比表面积的氧化锌材料。 氧化锌应用领域 一、橡胶轮胎行业 1、高级黑色及深色橡胶轮胎、子午线轮胎 作用：提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并可节省氧化锌用量30%左右。 二、橡胶制品
氧化锌
中文名称 氧化锌 英文名称 Zinc oxide 中文别名 C.I.颜料白4;锌氧粉;锌白;锌白粉;锌华;亚铅华;母胶粒 ZNO-80;药胶ZNO-80;活性剂ZNO;中国白;锌白银;活性氧化锌;一氧化锌;纳米氧化锌;水锌矿;氧化锌脱硫剂T304;氧化锌脱硫剂T303;氧化锌(ZnO) CAS RN 1314-13-2 EINECS 号 215-222-5 分 子 式 ZnO 分 子 量 81.4084 危险品标志 N:Dangerous for the environment 风险术语 R50/53; 安全术语 S60; S61; 物化性质 性状 白色六角晶系结晶或粉末。无味、质细腻。 熔点 1975℃ 相对密度 5.606 折射率 2.008~2.029 溶解性 溶于酸、氢氧化钠、氯化铵，不溶于水、乙醇和氨水。 生产方法 由碳酸锌煅烧而得。 由氢氧化锌煅烧分解而得。 由粗氧化锌冶炼成锌，再经高温空气氧化而成。 由熔融锌氧化而得。 生产方法 目前采用的方法有经锌锭为原料的间接法（也称法国法），以锌矿石为原料的直接法（也称美国法）和湿法三种。 间接法。反应方程式： 2ZnO+O2→2ZnO 操作方法：将电解法制得的锌锭加热至600～700℃熔融后，置于耐高温坩埚内，使之1250～1300℃高温下熔融气化，导入热空气进行氧化，生成的氧化锌经冷却、旋风分离，将细粒子用布袋捕集，即制得氧化锌成品。 直接法。反应方程式： C+O2→CO2 CO2+C →CO ZnO+CO →Zn(蒸气）+CO2 Zn(蒸气）+CO+O2→ZnO+CO2 操作方法：将焙烧锌矿粉（或含锌物料）与无烟煤（或焦炭悄）、石灰石按1:0.5:0.05比例配制成球。在1300℃经还原冶炼，矿粉中氧化锌被还原成锌蒸气，再通入空气进行氧化，生成的氧化锌经捕集，制得氧化锌成品。
氧化锌的作用与功效
氧化锌（ZnO），通常称为锌白，是锌的氧化物。不溶于水，溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛用于生产塑料，硅酸盐产品，合成橡胶，润滑剂，油漆，软膏，粘合剂，食品，电池，阻燃剂和其他产品。氧化锌具有大的能带隙和激子结合能，高透明度和优异的室温发光性能。它用于液晶显示器，薄膜晶体管，发光二极管和半导体领域的其他产品。另外，作为纳米材料的微粒氧化锌也已经开始在相关领域中发挥作用。 用途： 标定乙二胺四乙酸二钠的基准物质在锰的氧化还原容量法测定中用以沉淀盐类易水解的元素，如铁、铬、钒、钛和锆等用作硫化氢吸收剂、颜料、半导体。 用于静电湿法复印、干法转印、激光传真通讯、电子。 化学性质： 氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时，会有少量氧原子溢出（800 °C时溢出氧原子占总数0.007%），使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。 当温度达1975 °C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用于氧化锌中锌的还原，在高温条件下发生反应： ·ZnO + C → Zn + CO 氧化锌是一种两性氧化物，难溶于水或乙醇，但可溶于大多数酸，例如盐酸：
·ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H?O 同时可以与强碱反应生成可溶性锌酸盐，例如与氢氧化钠反应：·ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] 氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应，生成相应的羧酸盐，如油酸盐和硬脂酸盐。氧化锌可以与硫化氢发生反应，在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的硫化氢： ·ZnO + H2S → ZnS + H2O 氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌，具有类似水泥的硬化性质，常用于牙科手术。氧化锌和磷酸反应生成的四水合磷酸锌（Zn3(PO4)2·4H2O）也具有相同的性质。 氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应，发生起火或爆炸的危险。含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢。
氧化锌的价格是多少钱一吨
氧化锌的价格是多少钱一吨? 氧化锌市场很杂，由于煅烧氧化锌是属于工业的常用材料，是可以应用在很多行业的，所以使用单位基本上都是一次性的大量购进，那么氧化锌的价格是多少钱一吨呢，下边由小编给您介绍 氧化锌作用有哪些呢？要知道，氧化锌可用在很多的地方，下面，具体来说说磷化液专用氧化锌的作用吧！ 据了解，磷化液专用氧化锌作用有很多，其外形为白色粉末，常温下稳定且具有良好的遮盖力及着色力。不溶于水及酒精，能溶于酸、碱氨盐溶液，属于两性氧化物。空气中吸收二氧化碳和水生成碳酸锌呈白色，加热时变黄，冷却后恢复白色。
专业从事锌系列产品研发生产同时，磷化液专用氧化锌作用为：在磷化液中性能稳定，溶解后清澈透明，使磷化液更好的在金属表面起到防腐蚀，抗老化以及保护金属等。 另外，氧化锌作用还可作为白色颜料，用于避雷器、印染、橡胶、涂料、医药、油墨、电缆、电子、造币、搪瓷、火柴、化工、换装品、磷化液、电子激光材料、荧光粉、催化剂以及磁性材料制造等。 随着氧化锌的广泛应用，质量不一样，价格也会有高低。所以大家可以从以下几点出发; 1、看规模和资质，一般规模大的厂家的话，煅烧氧化锌的产量高成本自然也就比较低，价格也就会更合理一些。 2、看生产煅烧氧化锌的技术力量，如生产工艺是否比较先进以及设备是否精良等。 3、看氧化锌厂家的售后服务是否完善，以及厂家的信誉和口碑。 洛阳丹柯锌业有限公司（前身“栾川锌源矿冶有限公司”）座落于省批规划的华阳产业区，位于河南省洛阳市孟津县。本公司目前拥有两项发明专利，注册有“伏牛山（20年品牌）”和“danco”两大氧化锌品牌。是一家专业生产氧化锌的厂家，生产各种品质的氧化锌：如直接法氧化锌、间接法氧化锌、陶瓷用的重质煅烧氧化锌、润滑油用的轻质煅烧氧化锌、磷化液用的高纯速溶氧化锌、锌触媒用的高活性脱硫脱氯脱氟氧化锌、橡胶用的纳米氧化锌等。本公司在设备方面不断完善，在工艺方面不断革新，在管理方....... 以上便是小编为大家收集整理洛阳丹柯锌业氧化锌的相关讯息。
氧化锌的制配方法
氧化锌的制配方法 氧化锌可以提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并可节省氧化锌用量30%左右。储存方法：密封阴凉保存，防水、防潮、防勾、避免高温及与酸碱接触。 氧化锌应用领域： 橡胶轮胎行业 促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化，能加强硫化过程，提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 氧化锌应用领域橡胶制品主要用途：①活性氧化锌主要用作橡胶的补强剂，以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、
伸长率。②用于橡胶硫化工艺的促进剂，是多功能橡胶配合剂，主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。③用作硫化活性剂时，在胶料中分布均匀，与硫化氢的接触面积大，进行界面反应机遇较大，再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用，使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。④作为硫化氧化剂，其作用是提升促进剂活性，减少促进剂的用量，缩短硫化周期。⑤能加快硫化速度，提高硫化胶的导热性，使硫化更彻底。⑥在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，活性氧化锌是极好的硫化活性剂。 氧化锌应用领域玻璃 在玻璃中加入氧化锌，可增加透明度、光亮度和抗张力变形，可减少热膨胀系数。另在光学玻璃、电气玻璃、低熔点玻璃也有应用。 氧化锌应用领域涂料 1、用于涂料中具有着色、防腐、遮盖性强，提高涂料的防霉和抗紫外老化性能。 2、氧化锌具有良好的颜料性能，广泛用于涂料行业，特别是防锈漆和底漆，配方中氧化锌用量有时可达30%。 3、可与油类调制成涂料，着色力和遮盖力大。 4、用于无机涂料和乳胶漆中。 5、用于建筑内外墙乳液涂料中，可使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用。 6、用于水性涂料中。氧化锌应用领域油漆作为增光剂。氧化锌应用领域塑料用作紫
间接法氧化锌基本介绍
间接法氧化锌基本介绍 间接法氧化锌(英文名称indirect process zinc oxide)，间接法是于1844年由法国科学家勒克莱尔(LeClaire)推广的，因此又称为法国法氧化锌(frenchi process zinc oxide)。 间接法氧化锌，顾名思义表明它是通过间接法制造的产品。间接法一般以锌锭为原料，锌锭在石墨坩埚内于1000°C的高温下转换为锌蒸汽，随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌,并在冷却管后收集得到产品氧化锌颗粒。也可采用锌渣为原料，不同的锌锭和锌渣原料重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量，生产出的氧化锌纯度虽有区别，但采用间接法工艺生产的氧化锌产品纯度为99.5%--99.7%。 一、物理化学性质 1.物理性质 外观:间接法氧化锌是一种金属氧化物，常温下为白色六角晶系结晶或粉末，无嗅无味，无砂性，粒径在0.1-10微米左右。 沸点(℃):2360 熔点(℃):1975 闪点℃(封闭式):1436 密度g/cm3:5.606
折射率:nD202.008~2.029 溶解性能:难溶于水，29oC在水中溶解度为1.6mg/L。可溶于酸和强碱，氨水和铵盐溶液。 稳定性:稳定 氧化锌 2.化学性质 CAS登录号：1314-13-2
EINECS登录号：215-222-5 相对分子质量:81.3894(按2010年国际相对原子质量) 分子式：ZnO 二、质量指标 产品应符合下图表一要求（GB∕T3185-2016氧化锌(间接法)标准） 表1
三、与直接法的区别 氧化锌生产方法有直接法和间接法之分。间接法氧化锌和直接法氧化锌的区别在于他们的制造材料，工艺，都是不同的，所以使用领域也不同。 1.直接法 直接法氧化锌多以锌矿石,锌灰、锌精矿为原料,经高温氧化焙烧再加煤还原为锌蒸气,锌蒸气与热空气氧化得氧化锌。该工艺产品纯度低，一般在75%--95%之间,杂质含量有高有低。 2.间接法 间接法氧化锌的原材料是经过冶炼得到的金属锌锭或锌渣。锌在石墨坩埚内于1000°C的高温下转换为锌蒸汽,随后被鼓入的空气氧化生 成间接法氧化锌,并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。 间接法氧化锌是一种金属氧化物，常温下为白色六角晶系结晶或粉末，粒径在0.1-10微米左右。难溶于水，可溶于酸和强碱，氨水和铵盐溶液。无嗅无味，无砂性，受热变为黄色，冷却后重又变为白色，加热至1800℃时升华。 四、主要用途
氧化锌的特性性能
氧化锌的特性性能 基本性质 ZnO可以有三种可能的晶体结构。如下图所示：分别为闪锌矿型结构，纤锌矿型结构(六方结构，氧原子层和锌原子层呈六方紧密排列)和立方岩盐结构（即NaCL型结构）。 (a) (b) (c) 1.2.2 物理化学性质 材料ZnO GaN Si 能隙性质直接带隙直接带隙间接带隙 禁带宽度（eV） 3.2 3.39 1.12 晶格常数（nm） a=0.325 a=0.319 a=0.543 c=0.521 c=0.519 熔点（K）>1800 2220 1690 静态介电常数 a:7.8 a:10.4 11.9 c:8.75 c:9.5 热导率 （Wcm-6K-1 ） 0.6 1.3~2.1 1.5
宽禁带半导体参数比较 由上图所示，由于GaN和ZnO的禁带宽度、晶格常数和GaN非常相近，所以ZnO和GaN可以互为缓冲层来生长出高质量的GaN或ZnO薄膜。同时ZnO的激子束缚能远大于GaN(25Mev)等材料，因此在蓝紫光器件方面的应用比其它半导体更有潜力。 ZnO的性质 1 .紫外受激发射特性 ZnO具有较高的化学稳定性和热稳定性，当他在室温禁带宽度约为3.37eV时，对紫外光响应，为直接带隙。能以带间直接跃迁的方式获得高效率的辐射复合，是一种理想的短波长发光器件材料。而且他可预期一个低的阈值来产生受激发射，单色性很好。 2.透明导体特性 ZnO的光学透明性是由宽禁带引起的。ZnO的透光率与膜厚、衬底温度等因素有关。一般地，膜厚增加，吸收增加，透光减少。ZnO的导电性主要不是依赖本征激发，而是靠附加能级的电子或空穴激发。 3 .气敏性 ZnO薄膜光电导随表面吸附的气体种类和浓度不同会发生很大变化。利用这个性质可以制作表面型气敏器件，通过掺杂不同的元素来检测不同的气体。ZnO是研究最早、且应用最广的半导体气敏材料之一，在适宜的温度下对多种气体具有很好的灵敏性与金属氧化物气敏材料的另外两个系列SnO和FeO相比，ZnO 的稳定性较好，但灵敏度偏低，工作温度较高，一般为400~500℃。 4 .压敏特性 ZnO薄膜的压敏特性主要表现在非伏安特性上．ZnO压敏材料受到外界压力作用时，存在一个阈值电压，即压敏电压(vl。A)，当外加电压高于此值时即进入击穿区，此时even电压的微小变化会导致电流的迅速增大，这一特征使得ZnO 压敏材料在电子电路等系统中被广泛应用于稳定电流、抑制电涌以及消除电火花．如图2是贾锐等人用喷雾热解法在350℃下合成的ZnO压敏器件的I-V特性
氧化锌制备方法
将mol·L-1的NaOH乙醇溶液缓慢滴加到含有mol·L-1的Zn(NO3)2·6H2O乙醇溶液中. 将混合溶液转移至高压反应釜中, 在130℃下反应12 h, 将反应产物经二次去离子水、乙醇等洗涤后, 在130 摄氏度下干燥,即可获得纯ZnO纳米棒. 在 ZnCl2 溶液 mol/L) 中加入一定量的 SDS, 搅拌下于 65 ℃将 Na2CO3 溶 液滴加到该溶液中 (120 滴/min, n(Na 2CO 3 )/n(ZnCl2) = 2),恒温反应 h. 将反 应液倒入聚四氟乙烯罐中, 在150~160 ℃进行水热反应 12 h, 自然冷却后离心分离, 用去离子水洗涤到无水Cl?离子, 再用无水乙醇洗涤 2~3 次, 50 ℃真空干燥 2 h, 300 ℃焙烧 3 h, 即制得 ZnO 纳米管. 将0. 1 L0. 1 mo l/ L二水合醋酸锌的乙醇溶液置于带冷凝管和干燥管的0. 5 L 圆底烧瓶中, 在80 ℃搅拌3 h, 不断收集冷凝物, 最后可获得0. 04 L 中间物和0. 06 L 冷凝物. 将中间物迅速用冷的绝对乙醇稀释至0. 1 L, 冷至室温, 得0. 1 mol/ L 中间产物. 氨水沉淀法制备纳米氧化锌 在水——乙醇介质中用氨水沉淀法制备出了纳米Zn（OH） 2 和ZnO材料，讨论了介质组成对沉淀产物ZnO微粒的粒径范围及形貌的影响，并研究出由Zn(OH)2分解为纳米ZnO的最佳干燥脱水条件为200℃、2h。表明本方法不需高温处理就可得到颗粒均匀且分布窄的ZnO纳米材料，粒径可达17～6nm。 一、试剂与仪器 主要原料为氯化锌、无水乙醇、氨水等，均为分析纯试剂。 仪器为微型滴定管、磁力搅拌器、恒温干燥烘箱。 二、试验方法 以水——乙醇为溶剂，其中醇的体积含量分别为0%（去离子水）、20%、60%、100%。将氯化锌、氨水配制成不同浓度的溶液（不同浓度是多少）。取一定体积（一定体积是多少）的氯化锌乙醇溶液于烧杯中，加以适当速度搅拌，不同浓度的氨水从微型滴管中缓慢滴入氯化锌乙醇溶液中，使之进行反应。控制氨水用量，调节pH值为左右，确定滴定终点。反应得到的白色沉淀物，经抽滤洗涤后自然风干 即为Zn（OH） 2纳米粉，Zn（OH） 2 经干燥（200℃、2h）脱水后，为ZnO纳米粉
氧化锌的应用
氧化锌的应用 氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。它的应用方面是比较广泛的。 氧化锌的应用： 1、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂，也作白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂等； 2、在化肥工业中对原料气作精脱硫用；
3、主要用作白色颜料，橡胶硫化活性剂、有机合成催化剂、脱硫剂，用于静电复印、制药等； 4、用于合成氨、石油、天然气化工原料气的脱硫； 5、用作分析试剂、基准试剂、荧光剂和光敏材料的基质； 6、用于静电湿法复印、干法转印、激光传真通讯、电子计算机的静电记录及静电制版档； 7、用于塑料行业、防晒化妆品系列产品、特殊陶瓷制品、特种功能涂料以及纺织卫生加工等； 8、广泛用于合成氨、甲醇和制氢等工业原料气、油的深度脱硫净化过程； 9、用作收敛药，用于制软膏或橡皮膏； 10、用作白色颜料，用于印染、造纸、火柴及医药工业。在橡胶工业中用作天然橡胶、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂、补强剂及着色剂。也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造。此外还用于电子激光材料、荧光粉、饲料添加剂、催化剂、磁性材料制造饲料添加剂在饲料加工中作锌的补充剂。 11、主要用作橡胶或电缆的补强剂，以使橡胶具有良好的耐腐蚀性，抗撕裂性和弹性。也用作天然橡胶的硫化活化剂，白色橡胶的着色剂和填料，氯丁橡胶的硫化剂。颗粒细小者（粒径0.1μm左右）可用作聚烯烃或聚氯乙烯等塑料的光稳定剂。 洛阳丹柯锌业有限公司（前身“栾川锌源矿冶有限公司”）座落
ZnO纳米线纳米片及其应用
ZnO 纳米结构及其应用 ZnO 是一种II-VI 族宽带隙的半导体材料,相对分子质量为81.37,密度为5.67g/cm 3。ZnO 为纤锌矿的六方晶体结构,晶格点阵常数为a=0.32nm ，c=0.52nm 。直接禁带宽度E g =3.37eV ，激子结合能E b =60meV 。 ZnO 纳米结构很多，有纳米线(棒)，纳米片，纳米带，纳米环等。以一维纳米线（棒）最为常见。 ZnO 纳米线(棒)[1][1]M. Law, L. E. Greene, J. C. Johnson, R. Saykally, and P . D. Yang, Nat. Mater., 4, 455–9 (2005). [2]Zhihong Jing;Jinhua Zhan. Adv. Mater. 2008, 20, 4547–4551 [3]J.G. Wen et al. / Chemical Physics Letters 372 (2003) 717–722 ZnO 纳米片 [2]ZnO 纳米带[3]
ZnO 纳米线的应用 ?光电探测器 ?发光二极管 ?场效应晶体管 ?染料敏化太阳能电池（DSSC）?纳米电动机
光电探测器 光电探测器是指能把光辐射能量转换为一种便于测量的物理量的器件。主要性能参数： a.响应度：单位入射光功率与所产生的平均光电流比，单位为A/W。 S =I ph /P opt b.光开关比(on/off ratio)： on-off ratio=(I light －I dark )/I dark 其中，I light 和I dark 分别为光照射时产生的电流和无光照射时的电流（暗电流） c.恢复时间(recovery time)：撤掉光源时，电流降到暗电流所用的时间。 几种ZnO纳米线基光电探测器及其性能参数： 1.ZnO纳米线担载Au颗粒型[1]： on/off ratio:5×106,recovery time:10 s(λ=350 nm, Power density=1.3 mW/cm2) 2.ZnO 纳米线两端与金属形成肖特基势垒型[2]： on/off ratio:4×105, sensitivity:2.6×103A/W,recovery time:0.28 s(365 nm UV light with intensity 7.6 mW/cm2) 3.graphene/ZnO NW/graphene结构型[3]： on/off ratio:8×102, recovery time:0.5 s(325 nm UV laser with a power density of 100μW/μm2 and at a bias of 2V) [1]Liu et al.,J. Phys. Chem. C 2010, 114, 19835–19839 [2]Cheng et al.,Appl. Phys. Lett. 99, 203105 (2011) [3]Fu et al.,Appl. Phys. Lett. 100, 223114 (2012)
氧化锌的物理化学性质及用途
氧化锌的物理化学性质及用途 氧化锌（ZnO），俗称锌白，是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。 中文名称：氧化锌 英文名称：Zinc oxide 中文别名：C.I.颜料白4;氧化锌; 锌氧粉; 锌白; 锌白粉; 锌华; 亚铅华; 预分散ZnO-80; 母胶粒ZnO-80; 药胶ZnO-80; 活性剂ZnO; 环氧乙酰蓖麻油酸甲酯;中国白; 锌白银; 活性氧化锌;一氧化锌; 氧化锌掺杂银; 锌白银(色料名);纳米氧化锌; 水锌矿; 氧化锌脱硫剂T304; 氧化锌脱硫剂T303; 金属氧化物; ZnO 英文别名：C.I. 77947; C.I. Pigment White 4; Zinc oxide [USAN]; zincoxideheavy; flowers of zinc; zinc white; zinc oxide,edible; active zinc oxide; zinkoxyd aktiv; zinci oxidum; activox; activox b; actox14; zine oxide; zine white; zincoxide; actox16; actox216; ai3-00277; akro-zincbar85; akro-zincbar90; amalox; azo22; azo-33; azo-55; azo-55tt; azo-66; azo-66tt[1] CAS编号：1314-13-2 物理性质 白色六方晶系结晶或粉末。无味、质细腻。溶于酸、氢氧化钠、氯化铵，不溶于水、乙醇和氨水。 化学性质 氧化锌是一种著名的白色的颜料，俗名叫锌白。它的优点是遇到H2S气体不变黑，因为ZnS也是白色的。在加热时，ZnO由白、浅黄逐步变为柠檬黄色，当冷却后黄色便退去，利用这一特性，把它掺入油漆或加入温度计中，做成变色油漆或变色温度计。因ZnO有收敛性和一定的杀菌能力，在医药上常调制成软膏使用，ZnO还可用作催化剂。 用途 1、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂，也作白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂等 2、在化肥工业中对原料气作精脱硫用 3、主要用作白色颜料，橡胶硫化活性剂、有机合成催化剂、脱硫剂，用于静电复印、制药等 4、用于合成氨、石油、天然气化工原料气的脱硫 5、用作分析试剂、基准试剂、荧光剂和光敏材料的基质 6、用于静电湿法复印、干法转印、激光传真通讯、电子计算机的静电记录及静电制版档 7、用于塑料行业、防晒化妆品系列产品、特殊陶瓷制品、特种功能涂料以及纺织卫生加工等 8、广泛用于合成氨、甲醇和制氢等工业原料气、油的深度脱硫净化过程 9、用作收敛药，用于制软膏或橡皮膏
氧化锌的特征
氧化锌的特征 纳米氧化锌，别名：纳米锌白，氧化锌是锌的氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱。它是白色固体，故又称锌白。它能通过燃烧锌或焙烧闪锌矿（硫化锌）取得。在自然中，氧化锌是矿物红锌矿的主要成分。 虽然人造氧化锌有两种制造方法：由纯锌氧化或烘烧锌矿石而成。氧化锌作为添加剂在多种材料和产品有应用，包括塑料、陶瓷、玻璃、水泥、润滑剂、油漆、软膏、粘合剂、填隙材料、颜料、食品（补锌剂）、电池、铁氧体材料、阻燃材料和医用急救绷带等。 氧化锌是一种宽带隙半导体材料，室温下带隙约3.3eV，激子束缚能高达60meV，有望取代GaN成为做紫外光LD和LED 的
材料。在光电子领域有重要应用。纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。 纳米氧化锌金属氧化物粉末如氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、三氧化二铝及氧化镁等，将这些粉末制成纳米级时，由于微粒之尺寸与光波相当或更小时，由于尺寸效应导致使导带及价带的间隔增加，故光吸收显著增强。各种粉末对光线的遮蔽及反射效率有不同的差异。以氧化锌及二氧化钛比较时，波长小于350纳米（UVB）时，两者遮蔽效率相近，但是在350～400nm（UVA）时，氧化锌的遮蔽效率明显高于二氧化钛。同时氧化锌（n=1.9）的折射率小于二氧化钛（n=2.6 ），对光的漫反射率较低，使得纤维透明度较高且利于纺织品染整。纳米氧化锌还可用来制造远红外线反射纤维的材料，俗称远红外陶瓷粉。而这种远红外线反射功能纤维是通过吸收人体发射出的热量，并且再向人体辐射一定波长范围的远红外线，除了可使人体皮下组织中血液流量增加，促进血液循环外，还可遮蔽红外线，减少热量损失，故此纤维较一般纤维蓄热保温。 洛阳丹柯锌业有限公司（前身“栾川锌源矿冶有限公司”）座
氧化锌纳米线
Cryst. Res. Technol. 38, No. 6, 429 – 432 (2003) / DOI 10.1002/crat.200310053 ? 2003 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 0232-1300/03/0606-0429 $ 17.50+.50/0 Asymmetric twinning crystals of Zinc oxide formed in a hydrothermal process HaiYan Xu, Hao Wang*, YongCai Zhang, Shu Wang, ManKang Zhu, Hui Yan The Key Laboratory of Advanced Functional Materials of China Education Ministry, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China Received November 14, 2002, revised 10 January 2003, accepted 18 February 2003 Published online 15 June 2003 Key words zinc oxide, hydrothermal method, asymmetric shape. PACS 81.05.Je, 81.10.Dn Well crystallized ZnO powders with various morphologies such as hour glass-shaped, shortened prismatic, flake-like and prismatic form have been synthesized by adopting the system of Zn(Ac)2-KOH-H 2O via a hydrothermal process at 200°C for 2 h. It was found that the as-synthesized hour glass-shaped ZnO crystallites are asymmetric both in shape and stoichiometry: while the atomic ratio of O/(Zn+O) at the bigger end ranges from about 60% to 40% along the polar axis of the hour glass-shaped ZnO crystallites, the atomic ratio of O/(Zn+O) at the smaller end remains almost constant at approximately 50%. 1 Introduction Zinc oxide (ZnO), as a wide band gap (3.37 eV) semiconductor with a large exciton binding energy (60 eV), has been extensively investigated due to its promising applications in short-wavelength light-emitting, transparent conductor, piezoelectric materials and room temperature ultraviolet lasing [1]. So far, several preparation procedures including sol-gel method [2], evaporative decomposition of solution [3], wet chemical synthesis [4], gas-phase reaction [5] and hydrothermal synthesis [6, 7], etc. have been developed to obtain ZnO crystallites. A variety of morphologies such as prismatic forms [8], ellipsoidal [9], bi-pyramidal and dumbbell-like [10], nanorods [11], nanowires [12] and spheres [13] have been synthesized during the last decade, and the growth mechanisms of ZnO crystallites with different shapes have also been discussed. In this study, well crystallized ZnO powders with various morphologies such as twinning hour glass-shaped, shortened prismatic, flake-like and prismatic form were synthesized by adopting the system of Zn(Ac)2-KOH-H 2O via a hydrothermal process. We found an interesting phenomenon in the as-synthesized hour glass-shaped ZnO crystallites: the two part are asymmetric both in shape and stoichiometry: the atomic ratio of O/ (Zn+O) at the bigger end ranges from about 60% to 40% along the polar axis of the hour glass-shaped ZnO crystallites, while the atomic ratio of O/ (Zn+O) at the smaller end remains almost unchanged at approximately 50%. 2 Experimental Section In a typical process, mixed aqueous solution of 6.5 ml Zn(CH 3COO)2 (1 mol/l) and 26 ml KOH (0.25-2.00 mol/l) was transferred into a 50 ml Teflon-lined autoclave and heated at 200 o C for 2 hours. The as-formed white precipitate was collected and washed several times with deionized water, then dried at 80 o C. ____________________ * Corresponding author: e-mail: haowang@https://www.360docs.net/doc/b67727904.html,