CN103339086A - 纯相多元体系的制备方法、基于纯相多元体系的陶瓷材料和由此形成的成型体和复合体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备基于氢氧化物和/或氧化物的均相多元体系、特别是具有微棒状形态的均相多元体系的方法，其中该多元体系具有选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V和Ta的第一高熔点金属和选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V和Ta的第二高熔点金属，其中所述第一和/或第二高熔点金属以氟配合物、特别是H2NbF7、H2TaF7、HSbF6、H2ZrF6、H2SiF6、H3AlF6的形式存在。此外，本发明还涉及根据本发明方法的陶瓷材料和由该陶瓷材料形成的成型体以及相应的复合体。
Description
本发明涉及制备基于氢氧化物和/或氧化物的均相多元体系、特别是具有微棒状形态（也称为形状）的均相多元体系的方法，其中该多元体系具有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Cr、Mo、W、Re、Sb、Si、Al和Ta的第一元素和选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Cr、Mo、W、Re、Sb、Si、Al和Ta的第二元素，其中所述第一和/或第二元素特别是以氟配合物、特别是H2NbF7、H2TaF7、HSbF6、H2ZrF6、H2SiF6、H3AlF6等的形式存在。此外，本发明还涉及陶瓷材料和由该陶瓷材料形成的成型体以及相应的复合体。
陶瓷混合材料大部分由相应的氧化物和碳酸盐而制备，通过将其剧烈地在球磨机中研磨、混合和然后在高温下煅烧。但是，这些方法需要制成非均匀的混合物，该混合物通过煅烧步骤仅仅不完全地反应成均相。
如今的高效陶瓷需要尽可能单一的元素分布，而没有主要组分和掺杂剂的局部富集。
越来越多的应用使用陶瓷材料的压电或者相应的铁电特性。例如，由高效陶瓷制备测距仪、超声波传感器、喷墨喷嘴、共轨式柴油喷射器。其中，如今使用的陶瓷是基于钛酸锆铅（PZT）和掺杂物质而制成的。
由于这样的执行元件（Aktor）和谐振器的环境友好性变得越来越重要，所以正努力减少在这些电气系统中的损害健康和环境的部件。
一种替代性的具有压电特性的材料体系基于铌酸钠钾。由该材料体系形成的陶瓷构件的压电特性除了取决于通常对于陶瓷制备重要的粉末特性，例如颗粒大小或者相应的颗粒大小分布、化学纯度、烧结活性、收缩等，还特别取决于密度、相纯度和/或化学均匀性和陶瓷颗粒（Koerner）的所有铁电和/或压电区域在外部优选方向上尽可能完整的排列。这种区域完整的可排列性（Ausrichtbarkeit）特别是通过尽可能多的颗粒随着外部电场特定的定向而实现。其中电场引起极化。
颗粒随着电场的这种定向是通过在薄膜浇铸（Foliengiessen）上排列合适的微片状和/或针状的单晶和然后由铌酸钠钾材料体系形成的所希望的（准）立方相的异质或均质外延生长而实现的。
合适的微片或者相应的针状微晶构成了颗粒在陶瓷中的可排列性或者在这些颗粒中的相应铁电区域的可排列性的前提。这些微晶可以通过繁琐地培养单晶或者通过在陶瓷粉末的合成时有针对性的制备而得到。
在现有技术中，使用这些陶瓷来制备压电构件。这些构件特别是在机械电子学中是重要的元件。特别是对于高性能的和低排放的柴油发动机，在柴油喷射机组中使用这些构件。对于这些由压电陶瓷形成的多层体的需求极其高。
闭合行程越来越大并且必须更快地进行闭合，其中在极端的环境条件下也要保证发动机的功能。
这些构件不好的可回收性和有毒原料铅使得人们寻找具有与PZT类似或者更好的技术特性的压电材料。技术特性是指压电系数d33，其单位为pm/V。该压电系数是在设定的电场的方向上在弱信号区中每伏电压经过经金属化和经极化的陶瓷样品时线性膨胀的量度。
在2004年，汽车生产商丰田和供应商Denso共同在自然杂志上发表了标题为“Lead free piezoceramics”的文章（卷432 （2004），84-87页），该文章介绍了用于压电陶瓷的组合物，该组合物具有与如今的高效PZT （Pb（ZrxTi1-x）O3）可比较的特性。
这些材料由复杂的钙钛矿型物质AA'BB'O3组成，其中基本上在A位为钙和钠而在B位为铌和钽。此外，在A位掺杂了Li而在B位掺杂了Sb。此外，通过复杂的模板方法形成了微片状的相。这意味着得到了特定的形态定向，由此将压电系数d33从约250pm/V提高到与PZT可比较的值400pm/V。由不同的氧化物（Nb2O5、Ta2O5）和碳酸盐 （K2CO3、Na2CO3）制备所述化合物。该方法尤其在专利EP 138 2 588和DE 102 005 027 928以及自然杂志的文章“Lead free piezoceramics”（432 （2004），84-87）中描述过。
在丰田和Denso的混合氧化物方法中经专利保护的铌和钽化合物的不充分的可混合性在Yiping Guo的文章（Mater. Lett. 59（2005），241-244）中描述过。
关于纯的铌酸钾或者铌酸钠存在更早的制备方法，其中颗粒不具有特别的颗粒形状。在俄罗斯杂志Izv. Vysshikh Uchebn. Zavedenii Tsvetn. Met. （Nonferrous Metallurgy），5 （1963），页码99-107中，Zelikman描述了氢氧化钾与氢氧化铌在高压釜中在150-200℃在压力下反应成可溶的钾化合物（K8Nb6O19），其通过在超过400℃下或者在高的KOH浓度下煅烧而分解成纯的铌酸钾。Gmelin的Handbuch der anorganischen Chemie，Niob，Teil B4，8 Auflage，1973，S. 157也参照了这篇文章。
由于使用了高压釜和高温，该方法产生高的费用。
从矿石和精矿（Erzkonzentraten）中获得铌和钽的方法是已知的，其中将氧化铌和氧化钽借助浓缩的碱液洗出（例如Hydrometallurgy 80，（2005），S. 126-131； CN1238536； JP8041559）。
在铌酸钾和铌酸钠的水热合成中使用到了类似的方法，其中将氧化铌在高压釜中用碱金属氢氧化物分解（C.H. Lu发表的Mater. Lett.34 （1998） 172-176）。
另一方法基于氧化铌和氧化钽的水解。其主要在CIBA公司的专利DE 125 7 125中描述过。另一篇文章是“microemulsion mediated synthesis of nanocrystalline （KxNa1-x）NBO3 powders”，J. Crystal Growth，280 （2005）191-200，其中使用了油水乳状液来控制颗粒大小。
为了得到可溶性化合物，也可以使用氧化铌和氧化钽的配合物。其中，酒石酸盐和过氧化酒石酸盐主要起到羧酸的作用。这些配合物然后在高温下分解成目标化合物（铌酸盐）。在M. Devillers发表的Inorg. Chem. 44，（2005），页码1554-1562或B. Malic，J. Eur. Ceram. Soc. 25，（2005），页码2707-2711中可以找到一些实例。
在使用铌酸钠钾（下面也称为NKN）作为用于压电构件的材料体系时，压电参数也取决于颗粒大小、纯度、烧结活性、收缩等以及均匀性。通过更高的煅烧温度可以达到更高的均匀性。但是，对于NKN这会导致易挥发的氧化钾的蒸发。
本发明的目的在于改进现有技术。
在本发明的一个方面，该目的通过制备基于氢氧化物和/或氧化物的均相多元体系、特别是具有微棒状形态（形状）的均相多元体系的方法而实现，其中该多元体系具有选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V、Sb、Si、Al和Ta的第一高熔点金属和选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V、Sb、Si、Al和Ta的第二高熔点金属，并且其中所述第一高熔点金属和第二高熔点金属不相同，其中所述第一和/或第二高熔点金属特别是以氟配合物和/或氧氟配合物（Oxifluorkomplex）、特别是H2NbF7、H2TaF7、HSbF6、H2ZrF6、H2SiF6、H3AlF6等的形式存在，其中在第一选择方案中所述第一高熔点金属存在于第一氢氟酸溶液中而所述第二高熔点金属存在于第二氢氟酸溶液中，并且将具有第一高熔点金属的第一氢氟酸溶液和具有第二高熔点金属的第二氢氟酸溶液混合，从而形成具有溶解的第一和第二高熔点金属的氢氟酸混合溶液，或者在第二选择方案中将所述第一高熔点金属和所述第二高熔点金属溶于替代性的氢氟酸混合溶液中，并且最后将该氢氟酸混合溶液或者该替代性氢氟酸混合溶液用沉淀剂沉淀，从而形成悬浮液中的固体混合物。
由此可以提供具有均匀固体混合物的悬浮液。
多元体系被称为“均相”，特别是指在相应的伦琴射线光谱中不能识别出或者仅能识别出低的相分离。如果杂质相（Fremdphase）或者高纯相的信号仅仅存在于小的范围中，则可认为低的相分离。如果信号低于分析信号的噪音（不可见的）或者在信号峰的定量分析中仅仅为几个百分比（＜5%），则可以得出该结果。
“多元体系”可以具有至少两种高熔点金属。但是，该多元体系还可以包含其它的高熔点金属和/或掺杂元素。
当化合物的阴离子组分主要（即＞85%的比例）以氧化物（O2-离子）或者氢氧化物（OH-离子）的形式存在，多元体系可以被称为“基于氢氧化物和/或氧化物的”。
“微棒状形态”（形状）特别是指长宽比为3-10的值和特别是5或者更高。
“氢氟酸溶液”特别是指具有氟化氢和/或其离子的水溶液。
在本发明的一个实施方式中，可以将具有溶解的第三或者另一选自高熔点金属Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V和Ta的金属的第三或者另一氢氟酸溶液在沉淀之前混合到所述氢氟酸混合溶液或者所述替代性氢氟酸混合溶液中。由此，待制备的陶瓷可以具有其它的高熔点金属。
同样可以实现该优点，即通过将第三或者另一选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V和Ta的高熔点金属在沉淀之前溶于所述氢氟酸混合溶液或者所述替代性氢氟酸混合溶液中。
为了使待制备的陶瓷具有特别的电学特性，可以将选自Ti、Zr、Sn、Fe、Co、Ni、Ca、Zn、Pd、Cd、Al、Si、P、Ge、As、Se、Sb、Te、Sc、Y、Yb的掺杂元素溶于所述第一氢氟酸溶液和/或溶于所述第二氢氟酸溶液和/或溶于所述氢氟酸混合溶液和/或溶于所述替代性氢氟酸混合溶液和/或溶于所述沉淀剂和/或溶于第一氢氟酸掺杂元素溶液，其中当所述掺杂元素溶于所述的掺杂元素溶液和/或溶于所述的沉淀剂中时，将该掺杂元素和/或该沉淀剂添加到所述第一氢氟酸溶液、所述第二氢氟酸溶液、所述氢氟酸混合溶液或者所述替代性氢氟酸混合溶液，从而将该掺杂元素至少部分以氧化物或氢氧化物的形式在沉淀过程中沉淀出来。
“掺杂元素”特别是指元素周期表中的元素，该元素被添加到多元体系中来改变特定的性质，并且其浓度低于10%和可以被称为副成分。
“沉淀剂”可以是指所有物质、液体或者材料，其可以改变pH值从而在环境中形成固体。
在另一实施方式中，所述沉淀剂可以具有起碱性作用的固体或者起碱性作用的气体的碱性溶液，并且所述沉淀在氢氟酸混合溶液或者替代性氢氟酸混合溶液的pH值为6.5-14时进行。其中，在沉淀开始时可以粗略地借助试纸测定pH值，在确定不会损坏pH电极之后可以借助市售的用于pH值测定的玻璃电极（例如Mettler-Toledo）测定pH值。
为了得到具有微棒状的颗粒形态的产物，可以在两个步骤中进行沉淀，通过首先仅仅添加沉淀剂直到pH值为12-13.5、优选12-13、特别优选12-12.5，然后搅拌30-50分钟、优选30-45分钟、特别优选30-40分钟，然后才添加剩余的沉淀剂直到pH值为14。
陶瓷粉末的微棒状颗粒形态可以在由此制备的成型体中形成颗粒优选的定向并且因此形成铁电区域更好的排列。这可以显著提高针对成型体的压电效应，该成型体由具有不规则地形成的颗粒的陶瓷粉末而形成。
“碱性试剂”特别包含一种化学物质，该物质在水性介质中提高pH值。其中可以包括溶液（例如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液，但不是唯一的）、固体（例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂，但不是唯一的）或者气体（例如氨气，但不是唯一的）。
为了制备纯相的目标陶瓷，所述碱性溶液可以含有第一碱金属氢氧化物溶液和/或第一碱土金属氢氧化物溶液或者多种碱金属氢氧化物溶液的第一混合物和/或多种碱土金属氢氧化物溶液的第一混合物或者一种或多种碱金属氢氧化物溶液的第一混合物和/或一种或多种碱土金属氢氧化物溶液的第一混合物，其中该碱金属和/或碱土金属氢氧化物溶液具有至少一种溶解的两性元素，其中所述第一碱金属氢氧化物溶液具有第一碱金属元素和所述第一碱土金属氢氧化物溶液具有第一碱土金属元素和多种碱金属氢氧化物溶液的第一混合物具有多种碱金属元素和多种碱土金属氢氧化物溶液的第一混合物具有多种碱土金属元素，从而产生具有第一中间产物的第一悬浮液，该中间产物可以具有在固体成分中均匀分布（均匀）的第一碱金属元素或者多种碱金属元素的混合物和/或第一碱土金属元素或者碱土金属元素的混合物。
在另一实施方式中，所述第一碱金属氢氧化物溶液和/或所述第一碱土金属氢氧化物溶液可以具有水性的氢氧化物和/或氢氧化物配合物，例如KOH、LiOH、NaOH、RbOH、Ca（OH）2和/或选自锌、铝、锑的元素的氢氧化物配合物。由此可以提供低成本的和易操作的碱金属氢氧化物溶液和碱土金属氢氧化物溶液.
在另一实施方式的范围，可以将所述悬浮液过滤，从而得到作为悬浮液残余物的固体混合物。
为了除去悬浮液残余物中所不希望的物质，可以冲洗该悬浮液残余物。
在另一实施方式中，可以干燥所述悬浮液或者所述悬浮液残余物，从而得到经干燥的残余物，其中该干燥过程特别是在≤150℃的温度下进行。因此，可以降低用于干燥的能量和减少用于干燥的费用。
为了实现均匀的颗粒分布，可以将所述悬浮液或者悬浮液残余物充分混合。
在另一实施方式中，可以向所述悬浮液、所述悬浮液残余物、所述经干燥的残余物、所述经充分混合的悬浮液残余物和/或所述经充分混合的悬浮液中添加碱性水溶液和/或碱性有机溶液，从而得到第一中间产物。
为了形成均匀的沉淀，可以在搅拌下添加所述碱性溶液。
为了将掺杂元素均匀地引入到目标陶瓷中，所述碱性溶液可以具有碱金属氢氧化物溶液和/或碱土金属氢氧化物溶液或者多种碱金属氢氧化物溶液的混合物和/或多种碱土金属氢氧化物溶液的混合物，其中所述碱金属氢氧化物溶液具有碱金属元素和所述碱土金属氢氧化物溶液具有碱土金属元素和多种碱金属氢氧化物溶液的混合物具有多种碱金属元素和多种碱土金属氢氧化物溶液的混合物具有多种碱土金属元素，从而得到第二中间产物，该中间产物具有均匀分布的碱金属元素或者多种碱金属元素的混合物和/或碱土金属元素或者碱土金属元素的混合物。
在另一实施方式中，可以在0-40℃的温度，优选在室温下，并且在800-1200mbar的压力，优选在常压下添加所述碱性溶液。因此，所述方法可以在通常的生产条件下，特别是不用高压釜进行。
为了得到目标材料或者终产物，可以在100-1000℃、特别是在400-700℃的温度下热处理所述第一或者第二中间产物，从而产生陶瓷材料和副产物。
在另一实施方式中，可以借助水冲洗掉所述副产物。因此，可以提供用于除去副产物的低成本方法。
为了产生好加工的陶瓷粉末，可以将所述陶瓷材料干燥和/或研磨，从而得到用于陶瓷成型的具有精细颗粒分布的陶瓷粉末。
在另一实施方式中，可以在研磨时和/或在干燥时加入助剂来控制颗粒的团聚。可以使用不同的粘合剂作为助剂。
“颗粒团聚”特别是指（单个）颗粒相互吸附并因此形成由多个单个颗粒形成的团聚的颗粒。
为了进一步加工所产生的材料，可以将产生的方法产物干燥、悬浮、过滤和/或粉碎。
在本发明的另一方面，其目的通过陶瓷材料、特别是以粉末或者糊料形式的陶瓷材料而实现，其中该陶瓷材料根据一个前面描述过的方法而得到。
因此，可以提供例如能够进一步加工成坯体的材料。
在本发明的另一方面，其目的可以通过由上述陶瓷材料制成的成型体而实现，其中所述成型体特别是通过单轴挤压或者冷等静压压制、薄膜浇铸并任选随后将粗制的接触层堆叠和/或丝网印刷，PIM（功率注塑），湿粉末喷涂，粉浆（Schlicker）浇铸或烧结而得到。
因此，可以提供应用于工业领域的成型体。
在所述成型体的另一实施方式中，特别是在烧结过程中可以在所述成型体上施加金属接触。因此，可以提供具有金属接头的电子构件。
为了节省费用，所述金属接触可以具有Ag-Pd-合金，该合金的Pd含量≤25%、优选≤15%、特别优选≤7.5%。可以在≤1200℃、优选≤1175℃的温度下使用Pd含量≤25%的Ag-Pd合金。可以在≤1100℃的温度下使用Pd含量≤15%的Ag-Pd合金，而可以在≤1000℃、优选≤950℃的温度下使用Pd含量≤7.5%的Ag-Pd合金。
在另一实施方式中，所述金属接触具有不含Pd的Ag-合金。因此，可以提供Ag-Pd合金的替代物。
在本发明的另一方面，其目的通过一种复合体而实现，特别是压电元件，如在测距仪、超声波传感器、喷墨喷嘴、共轨式柴油喷射器中使用的，其中该复合体具有上述的成型体。
下面借助附图阐述本发明的具体实施方案以及现有技术。其显示了：
图1 现有技术中含铅的陶瓷化合物的制备方法，
图2 现有技术中不含铅的陶瓷化合物的制备方法，
图3 根据本发明的不含铅的陶瓷化合物的第一制备方法，
图4 根据本发明的不含铅的陶瓷化合物的替代性制备方法，
图5 两张显微镜图像，其中a）是实施例4的材料，而b）是实施例5的材料，
图6 根据实施例1所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱，
图7 根据实施例2所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱，
图8 根据实施例3所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱，
图9 根据实施例4所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱，和
图10 根据实施例5所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱。
在图1中显示了制备含铅化合物的原则过程。在第一步骤101中的原料例如是PbO、ZrO2、TiO2、MgCO3和/或Nb2O5。这些原料在第二步骤103中在球磨机中研磨和充分混合。分别根据所希望的目标材料来确定原料的比例。
在另一步骤105中，将经混合的原料在例如1000℃的高温煅烧。将经煅烧的材料然后在107中在球磨机中研磨和充分混合，从而最后在109中得到所希望的陶瓷粉末。
在图2中显示了用于按原理制备不含铅的陶瓷化合物的现有技术。为了制备不含铅的化合物，开始时在201中的原料例如是Nb2O5、Ta2O5、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3和/或Sb2O5。这些原料例如成对地混合。例如这里给出了下列混合物：在203中Na2CO3和Nb2O5，在205中Ta2O5和Li2CO3或在207中K2CO3和Sb2O5。
将203、205、207中的混合物在下面的步骤103中混合和研磨。然后在105中进行煅烧和接下来在107中接着混合和研磨，从而例如由203中的第一混合物得到213中的混合物NaNbO3、由205中的第二混合物得到215中的混合物LiTaO3和由207中的最后实例混合物得到217中的混合物KSbO3。
将213、215、217中新制备的混合物在另一步骤230中在球磨机中研磨和混合。在后续步骤250中进行煅烧，然后在另一步骤270中在球磨机中进行研磨和充分混合。在这些过程之后，最后在290中得到不含铅的陶瓷粉末。
在图3中显示了本发明制备方法的按原理描述。开始时，在301中存在溶于HF的氟配合物和在302中存在水性的氢氧化物和/或氢氧化物配合物。
在301中溶于HF的氟配合物例如是H2NbF7、H2TaF7、HSbF6、H2ZrF6、H2SiF6和/或H3AlF6。将在301中溶于HF的氟配合物在第一步骤303中混合。通过在309中添加碱性溶液，例如NH3、KOH、LiOH、NaOH、RbOH、Ca（OH）2和/或H2Zn（OH）4将在另一步骤305中经混合的溶液沉淀和冲洗，由此然后在307中得到氢氧化物悬浮液。
将开始时在302中存在的水性氢氧化物和/或氢氧化物配合物在另一方法步骤304中混合。水性的氢氧化物或氢氧化物配合物特别是KOH、LiOH、NaOH、RbOH、Ca（OH）2和/或选自锌、铝、锑或锡的元素的氢氧化物配合物。锌配合物例如可以以化学组成为H2Zn（OH）4的化合物形式存在。
将在304中经混合的水性氢氧化物和/或氢氧化物配合物在另一步骤310中与307中的氢氧化物悬浮液在搅拌器中混合。然后将310中的混合物在320中过滤、在330中干燥和煅烧、然后再在340中研磨和冲洗，由此最后在350中得到陶瓷粉末。
在图4中显示了根据本发明的替代性的制备方法。开始时在401中存在溶于氟化氢的氟配合物例如是H2NbF7、H2TaF7、HSbF6、H2ZrF6、H2SiF6和/或H3AlF6。将至少两种经溶解的氟配合物在另一步骤403中混合。
与此平行地，开始时在402中存在水性的氢氧化物和/或氢氧化物配合物，例如KOH、LiOH、NaOH、RbOH、Ca（OH）2和/或选自锌、铝、锑或锡的元素的氢氧化物配合物。将其在另一步骤404中溶解和将至少两种氢氧化物和/或氢氧化物配合物混合。
将根据混合步骤403的经混合的氟配合物借助根据步骤404的水性氢氧化物或者氢氧化物配合物的混合物在下一步骤410中沉淀。接下来，在420中将经沉淀的产物冲洗和过滤。将经过滤的产物在另一步骤430中干燥和煅烧，由此然后在440中将经煅烧的产物研磨和冲洗。最后在450中得到所希望的陶瓷粉末。
下面示例性地描述用于压电构件的单个不含铅的陶瓷的制备方法。
实施例
实施例1：
在第一实施例中需要制备（K0.52Na0.44Li0.04）（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）O3。为此，将每升装载有126.6g Nb2O5的3.160升H2NbF7的氢氟酸溶液（40%）和每升装载有149.84g Ta2O5的0.516升H2TaF7的氢氟酸溶液（40%）在2升的特氟龙烧杯中混合、加入20.4g Sb2O5并搅拌2天。
在将固体过滤之后，将混合氢氧化物借助氨溶液（25%）沉淀直到pH-9。其中，到pH=6时用石蕊试纸、然后用玻璃电极来测定pH值。将悬浮液过滤，并且将残余物用5升氨水（3%）和然后用2升水冲洗。
分析所得到的产物来检测氧化物的组成。为此，将部分产物在瓷盘中在105℃干燥18小时并且在1000℃煅烧。分析对应着在悬浮液中的化合物为（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5。
为了制备陶瓷物料，在经30分钟时间的缓慢加入的情况下将49.35g KOH、41.4g NaOH、3.26g LiOH*H2O溶于100ml去离子水（VE）中，并单独称重539.19g（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5。将粘稠的（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5悬浮液用混合器（Mulinette）分散5min。在冷却到室温之后，将上述的碱液分批（在一个小时内以10份单个剂量）加入并且搅拌1小时。将该悬浮液过滤并且将残余物在60℃干燥17小时，然后悬浮、过滤、接着在60℃干燥和粉碎和在600℃煅烧2小时，然后悬浮、过滤、再次干燥和在120℃粉碎。在分析误差范围内，分析所产生的陶瓷物料对应着所希望的化合物为（K0.55Na0.43Li0.02）（Nb0.86Ta0.10Sb0.03）O3。
这些陶瓷物料可以例如进一步加工成烧结片料。为此，将陶瓷粉末研磨到平均颗粒大小小于5μm（按照ASTM B 822用Mastersizer（Malvern，Laserbeugung）测量）并且通过等静压压机压制成直径1cm和高约2mm的片料。将该片料在980℃烧结2小时。由此得到烧结密度为理论密度的约97%的压制件。
根据实施例1所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱显示在图6中。
实施例2：
在第二实施例中需要制备（K0.52Na0.44Zn0.04）（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）O3。为此，将每升装载有126.6g Nb2O5的3.160升H2NbF7的氢氟酸溶液（40%）和每升装载有149.84g Ta2O5的0.516升H2TaF7的氢氟酸溶液（40%）在2升的特氟龙烧杯中混合、加入20.4g Sb2O5并搅拌2天。在将固体过滤之后，将混合氢氧化物借助氨溶液（25%）沉淀直到pH-9。其中，到pH=6时用石蕊试纸、然后用玻璃电极来测定pH值。将悬浮液过滤，并且将残余物用5升氨水和然后用2升水冲洗。
分析所得到的产物来检测氧化物的组成。为此，将部分产物在瓷盘中在105℃干燥18小时并且在1000℃煅烧。分析对应着在悬浮液中的化合物为（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5。
为了制备陶瓷物料，小心地在经30分钟时间的缓慢加入的情况下将49.35g KOH、41.4g NaOH、5.46g ZnCl2溶于100ml去离子水（VE）中，并单独称重208.92g（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5粉末和悬浮在100ml H2O中。将粘稠的（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5悬浮液用混合器（Mulinette）分散30min。在冷却到室温之后，将上述的碱液分批（在一个小时内以10份单个剂量）加入并且搅拌5小时。将该悬浮液过滤并且将残余物在60℃干燥17小时，然后悬浮、过滤、在60℃干燥17小时，然后粉碎和在600℃煅烧2小时，然后悬浮、过滤、在120℃干燥和粉碎。在分析误差范围内，分析所产生的陶瓷物料对应着所希望的化合物为（K0.47Na0.43Zn0.02）（Nb0.85Ta0.09Sb0.04）O3。
根据实施例2所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱显示在图7中。
实施例3：
在第三实施例中需要制备（K0.52Na0.44Cu0.04）（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）O3。为此，将每升装载有126.6g Nb2O5的3.160升H2NbF7的氢氟酸溶液（40%）和每升装载有149.84g Ta2O5的0.516升H2TaF7的氢氟酸溶液（40%）在2升的特氟龙烧杯中混合、加入20.4g Sb2O5并搅拌2天。
在将固体过滤之后，将混合氢氧化物借助氨溶液（25%）沉淀直到pH-9。其中，到pH=6时用石蕊试纸、然后用玻璃电极来测定pH值。将悬浮液过滤，并且将残余物用5升氨水和然后用2升水冲洗。
分析所得到的产物来检测氧化物的组成。为此，将部分产物在瓷盘中在105℃干燥18小时并且在1000℃煅烧。氧化物的元素分析对应着在悬浮液中的化合物为（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5。
为了制备陶瓷物料，小心地在经30分钟时间的缓慢加入的情况下将49.35g KOH、41.4g NaOH、4.42g Cu2CO3（OH）2溶于100ml去离子水（VE）中，并单独称重208.92g（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5。将粘稠的（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）（OH）5悬浮液分散30min。在冷却到室温之后，将上述的碱液分批（在一个小时内以10份单个剂量）加入并且搅拌5小时。将该悬浮液过滤并且将残余物在60℃干燥17小时，然后连续地首先用500ml半浓缩的HNO3然后用1升水和500ml氨水悬浮，然后过滤和在60℃干燥17小时和粉碎并在600℃煅烧2小时，然后悬浮、过滤、再次干燥和在120℃粉碎。在分析准确度范围内，分析所产生的陶瓷物料对应着所希望的化合物为（K0.51Na0.40Cu0.01）（Nb0.85Ta0.09Sb0.04）O3。
在实施例1至3中显示了，可以显著降低煅烧温度并且限制或者减少了易挥发的氧化钾的蒸发。作为煅烧温度特别是可以使用400-900℃的温度和优选500-700℃的温度。
根据实施例3所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱显示在图8中。
实施例4：
在第四实施例中需要制备具有规则颗粒的（K0.52Na0.44Li0.04）（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）O3。为此将448.8g KOH、414.0g NaOH、16.3g LiOH*H2O溶于1600ml去离子水（VE）中。然后将311.2ml H2TaF7的氢氟酸溶液（c=142g/l）和2033.9ml H2NbF7的氢氟酸溶液（c=113g/l）在特氟龙烧杯中混合，并加入21.02g KSb（OH）6。在将该氢氟酸溶液冷却到室温之后，将所述碱液在120分钟内逐滴加入。
最后，浑浊的混合物的pH值为12.3，其中将其再搅拌3小时。将悬浮液过滤，并且将残余物用10升NH3 3%（氨水）和用10升去离子水冲洗。然后将悬浮液在60℃干燥17小时并且然后粉碎。将该固体在600℃煅烧2小时，然后用10升NH3 3%（氨水）和用10升去离子水冲洗，并且在160℃干燥17小时和粉碎。
分析所产生的陶瓷物料对应着（K0.46Na0.42Li0.05）（Nb0.82Ta0.11Sb0.04）O3。如图5a）中可以看出的，在显微镜（光学显微镜，10x）下非常少部分的化合物显示微棒状的针状，而大部分显示为非常精细的颗粒。
根据实施例4所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱显示在图9中。
实施例5：
在第五实施例中需要制备具有微棒状颗粒的（K0.16Na0.80Li0.04）（Nb0.86Ta0.10Sb0.04）O3。为此将224.4g KOH、207.0g NaOH、8.15g LiOH*H2O小心地溶于800ml去离子水（VE）中。然后将147.3ml H2TaF7的氢氟酸溶液（c=150g/l）和960.5ml H2NbF7的氢氟酸溶液（c=116g/l）在特氟龙烧杯中混合，并加入10.51g KSb（OH）6。在将该氢氟酸溶液冷却到室温之后，将所述碱液在105分钟内滴加直到pH值为12.5。此时开始形成微棒状的相，如可以在图5b）的显微镜图像中看到的。
在滴加剩余的碱液之前，将悬浮液搅拌30分钟。最后，浑浊的混合物的pH值为14，其中将其再搅拌4小时。将悬浮液过滤，并且将残余物用5升NH3 3%（氨水）和用5升去离子水冲洗。然后将悬浮液在60℃干燥17小时并且然后粉碎。将该固体在600℃煅烧2小时，然后用5升NH3 3%（氨水）和用5升去离子水冲洗，并且在160℃干燥17小时和粉碎。
分析所产生的陶瓷物料对应着（K0.16Na0.79Li0.01）（Nb0.88Ta0.10Sb0.03）O3。如图5b）的REM图像中可以看出的，在显微镜（光学显微镜，10x）下所述化合物显示出微棒状的针状。
根据实施例5所得到的陶瓷材料的伦琴射线光谱显示在图10中。
如图6至10的伦琴射线光谱中可以看出的，实施例1至5的陶瓷材料是均匀构成的。
Claims (26)
1. 制备基于氢氧化物和/或氧化物的均相多元体系、特别是具有微棒状形态的均相多元体系的方法，其中该多元体系具有选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V、Sb、Si、Al和Ta的第一高熔点金属和选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V、Sb、Si、Al和Ta的第二高熔点金属，并且其中所述第一高熔点金属和第二高熔点金属不相同，其中所述第一和/或第二高熔点金属特别是以氟配合物和/或氧氟配合物、特别是H2NbF7、H2TaF7、HSbF6、H2ZrF6、H2SiF6、H3AlF6等的形式存在，
其中在第一选择方案中所述第一高熔点金属存在于第一氢氟酸溶液中而所述第二高熔点金属存在于第二氢氟酸溶液中
并且将具有第一高熔点金属的第一氢氟酸溶液和具有第二高熔点金属的第二氢氟酸溶液混合，从而形成具有溶解的第一和第二高熔点金属的氢氟酸混合溶液，
或者
在第二选择方案中将所述第一高熔点金属和所述第二高熔点金属溶于替代性的氢氟酸混合溶液中
并且
最后将该氢氟酸混合溶液或者该替代性氢氟酸混合溶液用沉淀剂沉淀，从而形成悬浮液中的固体混合物。
2. 根据权利要求1的方法，其特征在于，将具有溶解的第三或者另一选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V和Ta的高熔点金属的第三或者另一氢氟酸溶液在沉淀之前混合到所述氢氟酸混合溶液或者所述替代性氢氟酸混合溶液中。
3. 根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将第三或者另一选自Mo、W、Nb、Re、Zr、Hf、V和Ta的高熔点金属在沉淀之前溶于所述氢氟酸混合溶液或者所述替代性氢氟酸混合溶液中。
4. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，将选自Ti、Zr、Sn、Fe、Co、Ni、Ca、Zn、Pd、Cd、Al、Si、P、Ge、As、Se、Sb、Te、Sc、Y、Yb的掺杂元素
溶于所述第一氢氟酸溶液和/或溶于所述第二氢氟酸溶液和/或溶于所述氢氟酸混合溶液和/或溶于所述替代性氢氟酸混合溶液和/或溶于所述沉淀剂和/或溶于第一氢氟酸掺杂元素溶液，
其中当所述掺杂元素溶于所述的掺杂元素溶液和/或溶于所述的沉淀剂中时，将该掺杂元素溶液和/或该沉淀剂添加到所述第一氢氟酸溶液、所述第二氢氟酸溶液、所述氢氟酸混合溶液或者所述替代性氢氟酸混合溶液，从而将该掺杂元素至少部分以氧化物或氢氧化物的形式在沉淀过程中沉淀出来。
5. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述沉淀剂具有起碱性作用的固体或者起碱性作用的气体的碱性溶液，并且所述沉淀在氢氟酸混合溶液或者替代性氢氟酸混合溶液的pH值为6.5-14时进行。
6. 根据权利要求5的方法，其特征在于，所述碱性溶液含有第一碱金属氢氧化物溶液和/或第一碱土金属氢氧化物溶液
或者多种碱金属氢氧化物溶液的第一混合物和/或多种碱土金属氢氧化物溶液的第一混合物
或者一种或多种碱金属氢氧化物溶液的第一混合物和/或一种或多种碱土金属氢氧化物溶液的第一混合物，其中该碱金属和/或碱土金属氢氧化物溶液具有至少一种溶解的两性元素，
其中所述第一碱金属氢氧化物溶液具有第一碱金属元素和所述第一碱土金属氢氧化物溶液具有第一碱土金属元素和所述多种碱金属氢氧化物溶液的第一混合物具有多种碱金属元素和所述多种碱土金属氢氧化物溶液的第一混合物具有多种碱土金属元素，
从而产生具有第一中间产物的第一悬浮液，该中间产物具有在固体成分中均匀分布的第一碱金属元素或者多种碱金属元素的混合物和/或第一碱土金属元素或者碱土金属元素的混合物。
7. 根据权利要求6的方法，其中所述第一碱金属氢氧化物溶液和/或所述第一碱土金属氢氧化物溶液具有水性的氢氧化物和/或氢氧化物配合物，例如KOH、LiOH、NaOH、RbOH、Ca（OH）2和/或选自锌、铝、锑、锡的元素的氢氧化物配合物。
8. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，将所述悬浮液过滤，从而得到作为悬浮液残余物的固体混合物。
9. 根据权利要求8的方法，其特征在于，冲洗所述悬浮液残余物。
10. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，干燥所述悬浮液或者所述悬浮液残余物，从而得到经干燥的残余物，其中该干燥过程特别是在≤150℃的温度下进行。
11. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，充分混合所述悬浮液或者所述悬浮液残余物。
12. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，向所述悬浮液、所述悬浮液残余物、所述经干燥的残余物、所述经充分混合的悬浮液残余物或者所述经充分混合的悬浮液中添加碱性水溶液或者碱性有机溶液，从而得到第一中间产物。
13. 根据权利要求9的方法，其特征在于，在搅拌下添加所述碱性溶液。
14. 根据权利要求12或13的方法，其特征在于，所述碱性溶液具有碱金属氢氧化物溶液和/或碱土金属氢氧化物溶液或者多种碱金属氢氧化物溶液的混合物和/或多种碱土金属氢氧化物溶液的混合物，其中所述碱金属氢氧化物溶液具有碱金属元素和所述碱土金属氢氧化物溶液具有碱土金属元素和所述多种碱金属氢氧化物溶液的混合物具有多种碱金属元素和所述多种碱土金属氢氧化物溶液的混合物具有多种碱土金属元素，
从而得到第二中间产物，该中间产物具有均匀分布的碱金属元素或者多种碱金属元素的混合物和/或碱土金属元素或者碱土金属元素的混合物。
15. 根据权利要求12至14之一的方法，其特征在于，在0-40℃的温度，特别是在室温下，并且在800-1200mbar的压力，特别是在常压下添加所述碱性溶液。
16. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，在100-1000℃、特别是在400-700℃的温度下热处理所述第一或者第二中间产物，从而产生陶瓷材料和副产物。
17. 根据权利要求16的方法，其特征在于，借助水冲洗掉所述副产物。
18. 根据权利要求17的方法，其特征在于，将所述陶瓷材料干燥和/或研磨，从而得到用于陶瓷成型的均匀陶瓷粉末。
19. 根据权利要求18的方法，其特征在于，在研磨时和/或在干燥时加入助剂来控制颗粒的团聚。
20. 根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，将产生的方法产物干燥、悬浮、过滤和/或粉碎。
21. 陶瓷材料，特别是以粉末或者糊料形式，其特征在于，该陶瓷材料是根据权利要求1至20之一的方法而得到的。
22. 成型体，该成型体由根据权利要求21的陶瓷材料制备，其中所述成型体特别是通过单轴挤压或者冷等静压压制、薄膜浇铸并任选随后粗制的接触层的堆叠和/或丝网印刷，PIM（功率注塑），湿粉末喷涂，粉浆浇铸或烧结而得到。
23. 根据权利要求22的成型体，其特征在于，特别是在烧结过程中在所述成型体上施加金属接触。
24. 根据权利要求23的成型体，其特征在于，所述金属接触具有Ag-Pd-合金，该合金的Pd含量≤25%、优选≤15%、特别优选≤7.5%。
25. 根据权利要求22或23的成型体，其特征在于，所述金属接触具有不含Pd的Ag-合金。
26. 复合体，特别是压电元件，正如在测距仪、超声波传感器、喷墨喷嘴、共轨式柴油喷射器中使用的，其中该复合体具有根据权利要求22至25之一的成型体。
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| DUNMIN LIN, ET AL.: "Phase structures and electrical properties of K0.5Na0.5(Nb0.925Ta0.075)O3-LiSbO3 lead-free piezoelectric ceramics", 《JOURNAL OF PHYSICS D: APPLIED PHYSICS》 * |
| H. MUTHURAJAN, ET AL.: "Novel hydroxide precursors to prepare NaNbO3 and KNbO3", 《CERAMICS INTERNATIONAL》 * |
| JINGXIAN ZHU, ET AL.: "Mechanochemical synthesis of KxNa1-xNbO3 powders", 《FERROELECTRICS》 * |
| V. SAMUEL, ET AL.: "A coprecipitation technique to prepare NaNbO3 and NaTaO3", 《BULL. MATER. SCI.》 * |
| Y.G. LV, ET AL.: "Tantalum influence on physical properties of (K0.5Na0.5)(Nb1-xTax)O3 ceramics", 《MATERIALS RESEARCH BULLETIN》 * |
| 李景超: "氧化钽基固体氧化物电解质的结构与性能", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
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