CN104395241A

CN104395241A - 氧化锌粉末及其制造方法

Info

Publication number: CN104395241A
Application number: CN201380031714.2A
Authority: CN
Inventors: 吉川润; 今井克宏; 近藤浩一
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: JP6138781B2; WO2014007045A1; JPWO2014007045A1; EP2868631A4; CN104395241B; EP2868631A1; US9327994B2; US20150099122A1; EP2868631B1

Abstract

本发明提供能使成形体或者烧结体兼具高取向度和添加物质的高均匀分散性的氧化锌粉末。本发明的氧化锌粉末包括多个氧化锌板状颗粒，具有1～5μm的体积基准D50平均粒径和1～5m²/g的比表面积。另外，氧化锌粉末在基板上二维地单层排列时，(002)面的取向度在40％以上。

Description

氧化锌粉末及其制造方法

关联申请的交叉参考

本申请主张于2012年7月2日申请的日本专利申请2012-148531的优先权，其全部公开内容通过参考而纳入本说明书。

技术领域

本发明涉及包括氧化锌板状颗粒的氧化锌粉末。

背景技术

氧化锌(ZnO)是通过适当的材料设计而能够赋予其导电性、热电性、压电性等各种性能的材料。众所周知，为了提高这些特性，形成特定的晶面取向是有效的。例如，作为得到形成了取向的烧结体的方法，已知有以下方法：使用板状颗粒作为原料，使用流延成形(tape casting)、挤出成形等这样的对板状颗粒施加剪切力的成形方法来制作成形体，并对其进行烧结(例如，专利文献1(日本特开平10-139552号公报))。

目前为止，虽然人们提出了制作各种粒径的板状氧化锌颗粒的方法，但是，几乎所有的颗粒都是致密的板状颗粒(参见例如非专利文献1(J.Vac.Sci.Technol.B28(2),C2C16-C2C19(2010)、专利文献2(日本专利4807569号公报)、专利文献3(日本专利3512838号公报)和专利文献4(日本专利3559293号公报))。但是，在以粒径超过1μm的致密的板状氧化锌颗粒作为原料，并应用上述那样的施加剪切力的成形法的情况下，虽然能够容易制作具有高取向度的成形体，但是难以使掺杂物等添加物质均匀分布。另一方面，在板状致密氧化锌颗粒的粒径为几百nm以下，比较微细的情况下，虽然容易使添加物质均匀分散，但是，不能对颗粒充分施加剪切力，难以制作具有高取向度的成形体。这样，难以使成形体同时具有高取向度和添加物质的均匀分散性。

作为得到取向烧结体的其他方法，已知有对浆液施加磁场的方法(参见例如专利文献5(日本专利4378535号公报))。根据该方法，虽然即使使用微细原料也能够得到具有高取向度的成形体，但是，需要使用超导磁铁，存在成本增高这样的问题。

专利文献

专利文献1：日本特开平10-139552号公报

专利文献2：日本专利4807569号公报

专利文献3：日本专利3512838号公报

专利文献4：日本专利3559293号公报

专利文献5：日本专利4378535号公报

非专利文献

非专利文献1：J.Vac.Sci.Technol.B28(2),C2C16-C2C19(2010)

发明内容

本发明人此次发现能够提供可以使成形体或者烧结体兼具高取向度和添加物质的高均匀分散性的氧化锌粉末。

因此，本发明的目的在于提供能够使成形体或者烧结体兼具高取向度和添加物质的高均匀分散性的氧化锌粉末。

根据本发明的一个方式，提供一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末包括多个氧化锌板状颗粒，

上述氧化锌粉末具有1～5μm的体积基准D50平均粒径和1～5m²/g的比表面积，

上述氧化锌粉末在基板上二维地单层排列时，(002)面的取向度在40％以上。

根据本发明的另一方式，提供一种氧化锌粉末的制造方法，是氧化锌板状粉末的制造方法，包括：

使用含锌离子的原料溶液，利用溶液法来生成氧化锌前驱体板状颗粒的工序；

以及按温度时间表使上述前驱体板状颗粒升温至预烧温度来进行预烧，生成包括多个氧化锌板状颗粒的氧化锌粉末的工序，其中，上述温度时间表包含以150℃/h以下的速度进行升温的温度域。

附图说明

图1是例1中得到的氧化锌前驱物质的SEM图像。

图2是例1中得到的本发明的氧化锌粉末的SEM图像。

图3是例2中得到的本发明的氧化锌粉末的SEM图像。

图4是例3中得到的比较方式的氧化锌粉末的SEM图像。

具体实施方式

氧化锌粉末

本发明的氧化锌粉末包括多个氧化锌板状颗粒。氧化锌板状颗粒具有代表性的是六边形板状颗粒，是具有六方晶纤锌矿型构造的氧化锌结晶的一次颗粒结合成板状而形成的二次颗粒。本发明的氧化锌粉末具有1～5μm的体积基准D50平均粒径(中值粒径)和1～5m²/g的比表面积。由于本发明的氧化锌粉末像这样地包括板状颗粒，因此通过使用流延成形、挤出成形这样的对板状颗粒施加剪切力的成形方法来制作成形体或者烧结体，能够得到板状颗粒形成了取向的成形体或者烧结体。这是由于板状颗粒的朝向被剪切力所控制的缘故。本发明的氧化锌粉末具有1～5μm的体积基准D50平均粒径这样比较大的平均粒径这一点，使得能够容易控制板状颗粒的朝向，实现高取向度。具体而言，本发明的氧化锌粉末在氧化锌粉末在平坦的基板上二维地单层排列时，(002)面的取向度在40％以上。另外，如1～5m²/g的比表面积所表示的那样，本发明的氧化锌粉末具有很多气孔。因此，在将用于赋予某种特性的添加物质混合到氧化锌粉末中的情况下，添加物质容易进入到气孔部分，由此能够使添加物质均匀地分散于氧化锌粉末或者氧化锌颗粒中。通过像这样使添加物质均匀地分散，能够在成形体或者烧结体中最大限度地发挥要通过添加物质来赋予的希望特性。

氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径为1～5μm，优选1.5～4.5μm，进一步优选2～4μm。D50平均粒径可以通过市场上销售的激光衍射式粒度分布测定装置来测定。氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径的比表面积为1～5m²/g，优选1.5～4.5m²/g，进一步优选2～4m²/g。比表面积可以使用市场上销售的流动式比表面积测定装置来测定。优选每单位重量的氧化锌粉末中气孔径在10nm以上1μm以下的气孔所占的体积在0.08mL/g以上，进一步优选在0.1～1.0mL/g以上，更进一步优选在0.1～0.5mL/g以上。气孔体积可以使用市场上销售的水银压入式细孔分布测定装置来测定。

本发明的氧化锌粉末可以具有适当的颗粒强度，由此在与添加物质、粘合剂混合时不会被过度地微细化，能够将有助于形成高取向度的板状的颗粒形状保持到成形时(特别是施加剪切力时)。这样的颗粒强度可以利用球磨处理前后的平均粒径的变化来评价。具体而言，对氧化锌粉末实施球磨处理的情况下，优选球磨处理前的氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径D₁相对于球磨处理后的氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径D₂的比值D₁/D₂小于4.0，进一步优选小于3.8，更进一步优选小于3.5。虽然希望该比值D₁/D₂越低越好，但是，有代表性的是1.5以上。该球磨处理通过将氧化锌粉末0.2g、乙醇30g、氧化锆制的φ2mm的卵石200g放入容积100mL的釜中，以124rpm进行球磨粉碎6hr来进行，但是，只要是能带来与此大致相同的粉碎效果的方法，各条件并不限定于此，可以进行适当变更。

如上所述，氧化锌板状颗粒还可以进一步包含添加物质。添加物质可以预先固溶于氧化锌板状颗粒，也可以采用以下构成：事先不进行固溶而只是共存或者混合，在形成烧结体时使之固溶于氧化锌板状颗粒。作为这样的添加物质，可以是作为第二成分根据成形体的用途、规格而赋予希望的特性(例如导电性、绝缘性)的各种添加剂，掺杂物。作为掺杂元素的优选例，可以列举出B、Al、Ga、In、C、F、Cl、Br、I、H、Li、Na、K、N、P、As、Cu、Ag以及它们的任意组合。作为n型掺杂元素的优选例，可以列举出B、Al、Ga、In、C、F、Cl、Br、I以及它们的各种组合，作为p型掺杂元素的优选例，可以列举出H、Li、Na、K、N、P、As、C、Cu、Ag以及它们的任意组合。

本发明的氧化锌粉末在平坦的基板上二维地单层排列时，(002)面的取向度在40％以上，优选在50％以上，进一步优选在60％以上，更进一步优选在70％以上，特别优选在80％以上。在此，所谓“二维地单层排列”意思是指多数的氧化锌板状颗粒不彼此重叠，颗粒的板面与基板的表面进行面接触而排列成薄膜状的状态。其取向度虽然希望越高越好，但是，具有代表性的是在99％以下。包括二维地单层排列的板状氧化锌颗粒的薄膜可以通过将向溶剂中加入氧化锌粉末并利用超声波使之分散而得到的分散液旋涂于玻璃基板等平坦的基板上来获得。(002)面的取向度可以利用XRD对包括二维地单层排列的板状氧化锌颗粒的薄膜进行测定。该测定可以通过使用市场上出售的XRD装置，测定对试样面照射X射线时的XRD分布图(profile)，并利用下式计算出(002)面的取向度F来进行。

【数学式1】

F = \frac{p - p_{0}}{1 - p_{0}}

p_{0} = \frac{I_{0} (002)}{I_{0} (100) + I_{0} (002) + I_{0} (101)}

p = \frac{I_{s} (002)}{I_{s} (100) + I_{s} (002) + I_{s} (101)}

(I₀(hkI)和I_s(hkI)分别是ICDD No.361451和试样的(hkI)面的衍射强度)

制造方法

上述这样的本发明的氧化锌粉末可以如下所述地制造。

首先，使用含锌离子的原料溶液，利用溶液法生成氧化锌前驱体板状颗粒。作为锌离子供给源的例子，可以列举出硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、乙酸锌等有机酸盐、烷氧基锌等，但是，由于硫酸锌还能供给后述的硫酸根离子，因此优选硫酸锌。利用溶液法的氧化锌前驱体板状颗粒的生成方法没有特殊限定，可以按照公知方法来进行。

由于含有水溶性有机物质以及硫酸根离子的原料溶液能够制成为多孔而增大比表面积，因此是优选的。作为水溶性有机物质的例子，可以列举出醇类、多羟基化合物类、酮类、聚醚类、酯类、羧酸类、聚羧酸类、纤维素类、糖类、磺酸类、氨基酸类以及胺类，更具体而言，可以列举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等脂肪族醇，乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂肪族多元醇，苯酚、儿茶酚、甲酚等芳香族醇，糠醇等具有杂环的醇类，丙酮、甲基乙基酮、乙酰丙酮等酮类，乙醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷、聚氧化亚烷基醚、环氧乙烷加成物、环氧丙烷加成物等醚类或者聚醚类，乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、甘氨酸乙酯等酯类，甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、酪酸、草酸、丙二酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、水杨酸、苯甲酸、丙烯酸、马来酸、甘油酸、桐酸、聚丙烯酸、聚马来酸、丙烯酸-马来酸共聚物等羧酸，聚羧酸或者羟基羧酸及其盐类，羧甲基纤维素类，葡萄糖、半乳糖等单糖类，蔗糖、乳糖、直链淀粉、壳多糖、纤维素等多糖类，烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、烷基磺酸、α-烯烃磺酸、聚氧化亚烷基烷基磺酸、木质磺酸、萘磺酸等磺酸类及其盐类，甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等氨基酸，单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丁醇胺等羟基胺类，三甲基氨基乙基烷基酰胺、烷基吡啶硫酸盐、烷基三甲基卤化铵、烷基甜菜碱、烷基二乙撑三胺乙酸等。上述水溶性有机物质中，优选具有羟基、羧基、氨基中的至少一种官能团的物质，特别优选具有羟基和羧基的羟基羧酸及其盐类，可以列举出例如葡萄糖酸钠、酒石酸等。水溶性有机物质优选在后面描述的添加了氨水的原料溶液中在约0.001重量％～约10重量％的范围内共存。优选的硫酸根离子供给源如上所述为硫酸锌。原料溶液可以还含有上述的掺杂物等添加物质。

此时，原料溶液优选加热到70～100℃的前驱反应温度，进一步优选80～100℃。另外，优选在该加热之后或者该加热期间向原料溶液添加氨水，优选将添加了氨水的原料溶液在70～100℃下保持0.5～10小时，进一步优选在80～100℃下保持2～8小时。

接下来，将前驱体板状颗粒按照以下温度时间表升温到预烧温度来进行预烧，生成包括多个氧化锌板状颗粒的氧化锌粉末，所述温度时间表包含以150℃/h以下的速度进行升温的温度域。认为通过使至少一部分温度域(例如400℃以下的温度域)中的升温速度慢到150℃/h以下，在从前驱物质变化到氧化锌时前驱物质的晶面容易被氧化锌承继下来，成形体中的板状颗粒的取向度提高。此外，还认为一次颗粒彼此的连结性增大，从而板状颗粒变得不易散开。另外，也可以在达到预烧温度为止的整个温度域以上述速度进行升温。优选的升温速度为120℃/h以下，进一步优选100℃/h以下，更进一步优选50℃/h以下，特别优选30℃/h以下，最好在15℃/h以下。优选在预烧前，对氧化锌前驱体颗粒进行清洗、过滤和干燥。预烧温度只要是氢氧化锌等前驱化合物能够变成氧化锌的温度即可，没有特殊限定，但优选800～1100℃、进一步优选850～1000℃，优选以这样的预烧温度将前驱体板状颗粒保持0～3小时，进一步优选保持0～1小时。在这样的温度保持条件下，能够使氢氧化锌等前驱化合物更可靠地变成氧化锌。通过这样的预烧工序，前驱体板状颗粒变成具有很多气孔的板状氧化锌颗粒。

根据需要，氧化锌粉末中也可以混合添加物质。作为这样的添加物质，可以是作为第二成分根据成形体的用途、规格来赋予希望的特性(例如导电性、绝缘性)的各种添加剂、掺杂物。作为掺杂元素的优选例子，可以列举出B、Al、Ga、In、C、F、Cl、Br、I、H、Li、Na、K、N、P、As、Cu、Ag以及它们的任意组合。这些掺杂元素只要以包含这些元素的化合物或者离子的形态添加到氧化锌粉末中即可。虽然添加物质的添加方法没有特别限定，但是，为了使添加物遍布到氧化锌粉末的微细气孔的内部，优选以下给出的方法：(1)以纳米颗粒等微细粉末的形态将添加物质添加到氧化锌粉末中的方法、(2)在使添加物质溶解到溶剂中后添加氧化锌粉末，并将该溶液干燥的方法等。

此外，前驱体板状颗粒的预烧可以在大气气氛下来进行，也可以在真空气氛、N₂、Ar等惰性气体气氛或者氧气气氛下进行。特别优选在从室温到400℃附近的低温区域中，在真空中进行预烧。此外，也可以根据温度域来改变升温速度。例如可以降低升温速度，以100℃/h以下的速度升温到400℃附近。此外，也可以暂时在真空气氛下预烧到400℃附近，在冷却到室温之后，在大气气氛下再度以800℃～1100℃进行预烧。

氧化锌成形体和氧化锌烧结体

使用本发明的氧化锌粉末可以制造高取向的氧化锌成形体和氧化锌烧结体。即、本发明的氧化锌粉末由于包括板状颗粒，因此通过使用流延成形、挤出成形这样的对板状颗粒施加剪切力的成形方法来制造成形体，能够得到板状颗粒形成了取向的成形体。此外，通过对这样的高取向成形体进行烧结，能够得到高取向烧结体。而且，由于能够使添加物质均匀地分散于该氧化锌成形体、氧化锌烧结体，因此能够最大限度地发挥要通过添加物质赋予的希望的特性。另外，在氧化锌粉末不含上述添加物质的情况下，只要在制造成形体时添加添加物质即可，添加物质的添加也可以如上所述地进行。

氧化锌粉末通过使用剪切力的方法形成取向而成为取向成形体。作为使用剪切力的方法的优选例，可以列举出流延成形、挤出成形、刮刀法以及它们的任意组合。对于使用剪切力的取向方法而言，在上述列举出的任意一种方法中，优选在板状氧化锌粉末中适当添加粘合剂、增塑剂、分散剂、分散介质等添加物来形成浆液，使该浆液通过狭缝状的细喷出口，由此在基材上喷出成形为板(sheet)状。喷出口的狭缝宽度优选10～400μm。另外，分散介质的量优选使得浆液粘度为5000～100000cP的量，进一步优选8000～60000cP。成形为板状的取向成形体的厚度优选5～500μm，进一步优选10～200μm。优选，将多张该成形为板状的取向成形体层叠，制作成具有希望厚度的前驱层叠体，并对该前驱层叠体实施压制成形。该压制成形可以优选利用真空包装等对前驱层叠体进行包装，并在50～95℃的温水中以10～2000kgf/cm²的压力实施静水压压制而进行。此外，在使用挤出成形的情况下，可以通过对模具内的流路进行设计，在模具内通过细喷出口后，在模具内使板状成形体一体化，在层叠的状态下将成形体排出。所得到的成形体优选按照公知条件实施脱脂。

如上所述得到的取向成形体在1000～1500℃、优选1100～1450℃的烧成温度下进行烧成，形成使氧化锌板状颗粒取向而包含氧化锌板状颗粒的氧化锌烧结体。上述烧成温度下的烧成时间没有特别限定，优选1～10小时，进一步优选2～5小时。这样得到的氧化锌烧结体其板面中的(002)面的取向度高，优选50％以上，进一步优选60％以上，更优选70％以上，特别优选80％以上。

用途

本发明的氧化锌粉末的用途覆盖多个方面，包括对化妆材料、树脂、纤维、包装材料、涂料等遮挡紫外线的紫外线遮挡用填充剂、用于赋予导电性、导热性的填充剂等，没有特别限定。此外，本发明的氧化锌成形体和氧化锌烧结体的用途也覆盖多方面，包括溅射靶、热电材料等，没有特别限定。

【实施例】

通过以下的例子来更具体地说明本发明。

例1

(1)氧化锌粉末的制作和评价

将硫酸锌七水合物(高纯度化学研究所制)173g和葡萄糖酸钠(和光纯药工业制)0.45g溶解于离子交换水300g中。将这样得到的溶液放入烧杯中，一边利用磁性搅拌器进行搅拌一边加热到90℃使之溶解。将该溶液保持于90℃，一边搅拌一边利用微管泵滴入25％氨水49g。滴入结束后，一边在90℃下搅拌一边保持4小时，之后，将溶液投入到5L的离子交换水中，并静置。通过过滤将堆积于容器底部的沉淀物分离，进而利用离子交换水清洗3次，干燥后得到白色粉末状的氧化锌前驱物质。图1表示所得到的氧化锌前驱物质的SEM图像。将所得到的氧化锌前驱物质中的10g放置于氧化锆制的承烧板(setter)，用电炉在大气中进行预烧，由此得到6.5g的板状多孔氧化锌粉末。预烧时的温度时间表是从室温以升温速度100℃/h升温到900℃，然后在900℃下保持30分钟，并自然冷却。图2表示氧化锌粉末的SEM图像。

利用以下方法来评价所得到的氧化锌粉末，得到表1所示的结果。

评价1：球磨处理前的平均粒径D₁

使用激光衍射式粒度分布测定装置(日机装株式会社制，MT3300EXII)来测定氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径，作为球磨处理前的氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径D₁。

评价2：比表面积

使用流动式比表面积测定装置(株式会社岛津制作所制，FlowSorbIII2305)，将氮气作为吸附气体来测定氧化锌粉末的比表面积。

评价3：粉末取向度

将氧化锌粉末0.1g加入到乙醇2g中，利用超声波分散机(超声波清洗机)分散5分钟。通过将该分散液以2000rpm旋涂到25mm×50mm的玻璃基板上，制成多数板状颗粒不彼此重叠、板面与玻璃载片的面进行面接触的状态。使用这样形成了氧化锌薄膜的玻璃基板作为试样，利用XRD对(002)面的取向度进行测定。具体而言，使用XRD装置(株式会社理学制，RINT-TTR III)，对试样面照射X射线时的XRD分布图进行测定，利用下式计算(002)面的取向度F。

【数学式2】

F = \frac{p - p_{0}}{1 - p_{0}}

p_{0} = \frac{I_{0} (002)}{I_{0} (100) + I_{0} (002) + I_{0} (101)}

p = \frac{I_{s} (002)}{I_{s} (100) + I_{s} (002) + I_{s} (101)}

评价4：气孔体积

利用水银压入式细孔分布测定装置(岛津制作所制，Autopore9520)测定氧化锌粉末的气孔径10nm～1μm的气孔的体积(每单位重量粉末)。

评价5：球磨处理后的平均粒径D₂

使用容积100mL的聚乙烯釜(AS ONE制BOTTLE PP(アイボーイ)广口瓶，产品编号5-002-02)，放入氧化锌粉末0.2g、乙醇30g、氧化锆制φ2mm卵石200g，以124rpm进行6hr球磨处理。测定所得到的粉碎粉的体积基准D50平均粒径，作为球磨处理后的平均粒径D₂。使用像这样得到的平均粒径D₂和先前得到的平均粒径D₁，计算出球磨处理前后的平均粒径比D₁/D₂。

(2)氧化锌烧结体的制作及评价

将氯化铝六水合物(高纯度化学研究所制)8.8重量份投入到乙醇200重量份中使之溶解。在所得到的溶液中投入上述(1)中得到的氧化锌板状颗粒100重量份，使用旋转蒸发器进行干燥，由此制作出铝成分均匀地分散了的氧化锌板状颗粒。在所得到的氧化锌板状颗粒100重量份中混合粘合剂(聚乙烯醇缩丁醛：产品编号BM-2，积水化学工业株式会社制)15重量份、增塑剂(DOP：邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，黑金化成株式会社制)6.2重量份、分散剂(产品名RHEODOL SP-O30，花王株式会社制)3重量份、分散介质(2-乙基己醇)。分散介质的量调整为使得浆液粘度为10000cP。将这样调制出的浆液利用刮刀法在PET薄膜上成形为板状，使得干燥后的厚度为20μm。将所得到的带切割成40×40mm的矩形，层叠30张切断带片，放置于厚度10mm的铝板上，之后进行真空包装。将该真空包装在85℃的温水中利用100kgf/cm²的压力进行静水压压制，制作出板状成形体。将所得到的成形体配置于脱脂炉中，在600℃、20小时的条件下进行脱脂。将所得到的脱脂体在大气中，在1400℃、5小时的条件下进行常压烧成，制作出板状烧结体。

评价6：取向度

除了将板状烧结体的板面作为试样面之外，与评价3相同，测定烧结体的取向度。

评价7：体积电阻率

使用电阻率计(三菱化学株式会社制，Loresta AX MCP-T370型)，利用四探针法在板状烧结体板面的中心部附近，测定烧结体的体积电阻率。结果，得到8×10^-3Ωcm这样的低体积电阻率。这被认为是烧结体的高取向度和促进了添加物质(Al)的固溶所导致的。烧结体的高取向度被认为是由以下方面导致的：板状颗粒难以破碎(这可以从研磨处理引起的粒径变化小得以理解)、原料的板状氧化锌粉末的粒径适度增大而在流延成形时容易排列、以及板状颗粒的取向度高。此外，促进添加物质固溶的原因可以认为是：原料的板状氧化锌粉末颗粒的比表面积大且为多孔，在氧化锌与氯化铝六水合物混合时，溶解于溶剂的铝成分进入颗粒的气孔部分，从而容易固溶于氧化锌。

例2

除了使预烧氧化锌前驱物质时的升温速度为15℃/h之外，与例1同样地进行了氧化锌粉末以及烧结体的制作和评价。图3表示氧化锌粉末的SEM图像。通过使升温速度变慢，在从前驱物质变化为氧化锌时，前驱物质的晶面容易被承继，粉末的取向度提高。由此，烧结体取向度提高，电阻降低。

例3(比较)

除了使预烧氧化锌前驱物质时的升温速度为200℃/h之外，与例1同样地进行了氧化锌粉末以及烧结体的制作和评价。图4表示氧化锌粉末的SEM图像。在从前驱物质变化为氧化锌时，前驱物质的晶面难以被承继，粉末的取向度降低。另外，一次颗粒间的结合(necking)变弱，板状粉末的强度降低(这可以从球磨处理所引起的粒径变化较大得以理解)。由此，烧结体取向度降低，电阻增高。

例4(比较)

将氯化锌(高纯度化学研究所制)40.8g和盐酸(关东化学制，特级)1.2g溶解于离子交换水200g中，制作溶液A。另外，将六亚甲基四胺(关东化学制)126g溶解于离子交换水150g中，制作溶液B。一边搅拌一边向溶液A中滴入溶液B，直到pH成为6.3，在100℃下保持1h。通过过滤将析出的沉淀物分离，进而用离子交换水清洗3次，干燥后得到白色粉末状氧化锌前驱物质。通过将其利用电炉在大气中进行预烧，得到板状致密氧化锌粉末。预烧时的温度时间表为：从室温以升温速度200℃/h升温至800℃后，在800℃下保持60分钟，并自然冷却。利用与例1同样的方法，将板状氧化锌与氯化铝混合，并进行流延成形，制作板状烧结体。烧结体的取向度虽然比较高，为71％，但是，体积电阻率为1×10^-1Ωcm，为高电阻。这被认为是以下缘故造成的：由于氧化锌粉末是致密的(比表面积小)，与多孔的氧化锌原料粉末的情况相比，与铝成分的混合状态恶化，Al的固溶不充分。

【表1】

表1

Claims

1.一种氧化锌粉末，其包括多个氧化锌板状颗粒，

所述氧化锌粉末具有1～5μm的体积基准D50平均粒径和1～5m²/g的比表面积，

所述氧化锌粉末在基板上以二维进行单层排列时，(002)面的取向度在40％以上。

2.根据权利要求1所述的氧化锌粉末，其中：

每单位重量中，气孔径为10nm～1μm的气孔所占的体积为0.08mL/g以上。

3.根据权利要求1或2所述的氧化锌粉末，其中：

在对所述氧化锌粉末实施了球磨处理的情况下，所述球磨处理前的氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径D₁相对于所述球磨处理后的氧化锌粉末的体积基准D50平均粒径D₂的比值D₁/D₂小于4.0。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的氧化锌粉末，其中：

氧化锌板状颗粒还包含添加物质。

5.一种氧化锌粉末的制造方法，是氧化锌板状粉末的制造方法，包括下述工序：

使用含有锌离子的原料溶液，利用溶液法来生成氧化锌前驱体板状颗粒的工序，

按照温度时间表使所述前驱体板状颗粒升温到预烧温度来进行预烧，生成包括多个氧化锌板状颗粒的氧化锌粉末的工序，其中，所述温度时间表包括以150℃/h以下的速度进行升温的温度域。

6.根据权利要求5所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

所述原料溶液还含有水溶性有机物质和硫酸根离子。

7.根据权利要求5或6所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

还包括在所述氧化锌粉末中混合添加物质的工序。

8.根据权利要求5～7中任意一项所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

生成所述氧化锌前驱体板状颗粒的工序包括将所述原料溶液加热到70～100℃的前驱反应温度。

9.根据权利要求8所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

在生成所述氧化锌前驱体板状颗粒的工序中，在所述加热后或者所述加热期间，向所述原料溶液中添加氨水。

10.根据权利要求9所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

在生成所述氧化锌前驱体板状颗粒的工序中，将添加了所述氨水后的原料溶液在70～100℃下保持0.5小时～10小时。

11.根据权利要求5～10中任意一项所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

在所述预烧前，所述氧化锌前驱体颗粒被清洗、过滤和干燥。

12.根据权利要求5～11中任意一项所述的氧化锌粉末的制造方法，其中：

所述预烧温度为800～1100℃，将所述前驱体板状颗粒于该预烧温度下保持0～3小时。