CN1114503A - 金属氧化物粉末及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

不包括α一氧化铝的金属氧化物粉末是由具有至少6个面的多面体粒子组成的，其数均粒径为0.1～300μm，从构成粒子的累积粒度分布的微粒侧，将累积10％及累积90％的粒径分别表示为D10及D90时，具有D90/D10是10以下的粒度分布；以及由具有至少8个面的多面体粒子组成的金红石型氧化钛粉末。这些金属氧化物粉末凝集粒子少，粒度分布窄，粒形一致。

Description

金属氧化物粉末及其制造方法
技术领域
本发明涉及作为功能材料及结构材料使用的氧化物系陶瓷的原料所使用的金属氧化物粉末、作为填料及颜料等，以分散状态使用的金属氧化物粉末或研磨材料用的原料粉末，制造单晶的原料粉末及喷镀用的原料粉末等使用的金属氧化物粉末及其制造方法。
背景技术
作为功能材料及结构材料而使用的氧化物系陶瓷，通常是以金属氧化物粉末作为原料，经过成形工序及烧结工序而制造的，但是作为原料使用的金属氧化物粉末的特性，对制造工序及制品陶瓷的功能及物性会产生极大的影响。因此，为了适应于使用目的，强烈地希望研制出具有能精密地控制粉体特性的金属氧化物粉末。
另外，如磁性微粉及填充物、颜料等那样，以分散状态利用金属氧化物粉末时，由于每个粒子特性直接反映分散状态，所以控制粉末的特性显得更加重要。
根据金属氧化物的种类及利用形式，要求金属氧化物粉末特性有各种各样，但共同点是要求金属氧化物粒子的粒径一致。即粒度分布要窄、以及原始粒子之间的结合要弱，即要求凝集少，分散性好。
例如氧化钛粉末广泛用于白色颜料用原料、树脂添加填充剂用原料、高折射率材料用原料、紫外线吸收剂用原料、单晶用原料、光催化剂活性半导体用原料、催化剂载体用原料、研磨材料用原料、介电材料用原料等。
氧化锆粉末作为用于高温材料及机械结构材料、离子导电材料、压电材料等的材料是有用的，也可作为烧结体用原料、喷镀用原料。
氧化镁粉末作为耐火陶瓷的原料及电子材料用、光学材料用的功能性陶器的原料是有用的。
氧化铈粉末是稀土元素的氧化物之一，作为导电材料，光学材料或研磨剂用材料是有用的。
氧化锡粉末是用于电子材料、颜料、催化剂及研磨剂用等有用的材料。
而且，这些金属氧化物以往是通过液相法、气相法、水热合成法、直接氧化法、电熔法来制造的，但得到的金属氧化物粉末存在着产生凝集粒子、粒子内不均匀、粒度分布宽等问题，其结果不一定是满意的。另外，对于上述方法本身也存在复杂性及设备上的问题、原料成本上的问题。因此，希望开发凝集粒子少、粒度分布窄的金属氧化物粉末，而且可用通用的工业方法制造这样的金属氧化物粉末的方法。
发明概述
本发明的一个目的是提供了适用于作为功能材料及结构材料用的金属氧化物系陶瓷原料的金属氧化物粉末、作为填充剂及研磨剂、颜料等以分散状态使用的金属氧化物粉末或作为制造单晶及喷镀原料用的金属氧化物粉末，而且是凝集粒子少、粒度分布窄、粒形一致的金属氧化物粉末。
本发明的另一个目的是提供了在这样的金属氧化物粉末的制造中可以通用的，而且是工业上优良的制造方法。
本发明者们对金属氧化物粉末进行反复的研究结果发现，通过在特定的气氛气体中烧成原料化合物可以得到上述的凝集粒子少、粒度分布窄、粒形一致的金属氧化物粉末以及该方法广泛适于各种金属氧化物粉末，且是工业上优良的方法，进而加以研究后完成了本发明。
即，按照本发明的第一个宗旨，是提供由至少具有6个面的多面体粒子组成的数均粒径为0.1μm～300μm，从构成的粒子的累积粒度分布的微粒侧，将累积10％及累积90％的粒径分别表示为D10、D90时，具有D90/D10是10以下的粒度分布的不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末。
按照本发明的第二个宗旨，是提供由至少具有8个面的多面体粒子组成的金红石型氧化钛粉末。
按照本发明的第三个宗旨，是提供粒度分布窄、不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末的制造方法，其特征是，将金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末，在晶种存在或不存在下，在含有①卤化氢、②分子态卤素及水蒸汽调制的成分及③分子态卤素组成的群体选出的，至少一种气体的气氛中，进行烧成。
附图的简要说明
图1表示在实施例1中观察到的氧化钛粉末的粒子结构、倍率为850倍的扫描电子显微镜照片。
图2表示在实施例7中观察到的氧化钛粉末的粒子结构、倍率为1700倍的扫描电子显微镜照片。
图3表示在实施例9中观察到的氧化钛粉末的粒子结构、倍率为1700倍的扫描电子显微镜照片。
图4表示在实施例15中观察到的氧化钛粉末的粒子结构、倍率为4300倍的扫描电子显微镜照片。
图5表示在比较例1中观察到的氧化钛粉末的粒子结构、倍率为1700倍的扫描电子显微镜照片。
图6表示在实施例20中观察到的氧化锆粉末的粒子结构、倍率为430倍的扫描电子显微镜照片。
图7表示在实施例21中观察到的氧化锆粉末的粒子结构、倍率为430倍的扫描电子显微镜照片。
图8表示在实施例22中观察到的氧化锆粉末的粒子结构、倍率为430倍的扫描电子显微镜照片。
图9表示在比较例3中观察到的氧化锆粉末的粒子结构、倍率为1720倍的扫描电子显微镜照片。
图10表示在实施例23中观察到的氧化镁粉末的粒子结构、倍率为430倍的扫描电子显微镜照片。
图11表示在实施例24中观察到的氧化镁粉末的粒子结构、倍率为850倍的扫描电子显微镜照片。
图12表示在实施例25中观察到的氧化镁粉末的粒子结构、倍率为850倍的扫描电子显微镜照片。
图13表示在比较例6中观察到的氧化镁粉末的粒子结构、倍率为1720倍的扫描电子显微镜照片。
图14表示在实施例26中观察到的氧化铁粉末的粒子结构、倍率为1720倍的扫描电子显微镜照片。
图15表示在比较例8中观察到的氧化铁粉末的粒子结构、倍率为1720倍的扫描电子显微镜照片。
图16表示在实施例27中观察到的氧化铈粉末的粒子结构、倍率为8500倍的扫描电子显微镜照片。
图17表示在比较例9中观察到的氧化铈粉末的粒子结构、倍率为4300倍的扫描电子显微镜照片。
图18表示在实施例28中观察到的氧化锡粉末的粒子结构、倍率为8000倍的扫描电子显微镜照片。
图19表示在比较例10中观察到的氧化锡粉末的粒子结构、倍率为8000倍的扫描电子显微镜照片。
图20表示在实施例29中观察到的氧化铟粉末的粒子结构、倍率为15500倍的扫描电子显微镜照片。
图21表示在比较例11中观察到的氧化铟粉末的粒子结构、倍率为15500倍的扫描电子显微镜照片。
发明的详细说明
以下详细说明本发明。
所称的本发明粒度分布窄的金属氧化物粉末，是由至少具有6个面的多面体粒子组成的单一的金属元素和氧的化合物(不包括复合氧化物粉末和α-氧化铝粉末)，而且是与用过去的方法制造的富含凝集粒子的金属氧化物粉末有区别的物质。以下，将单一的金属元素和氧的化合物称为简单金属氧化物。
本发明方法是将金属氧化物或金属氧化物前体粉末，在晶种存在或不存在下，在含有由①卤化氢、②分子态卤素及水蒸汽调制的成分及③分子态卤素组成的群体选出的，至少一种气体的气氛中进行烧成，制造粒度分布窄、不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末的方法。
在用本发明方法制造粒度分布窄的金属氧化物粉末时，作为所用原料，可以举出金属氧化物前体粉末。
在此，所谓金属氧化物前体，是指通过烧成的分解反应及氧化反应等，生成由单一的金属元素和氧组成的金属氧化物，例如可以举出金属氢氧化物、水合金属氧化物、金属氢氧化合物、金属卤氧化物等。
另外，在用本发明的方法制造粒度分布窄的金属氧化物时，根据目的物金属氧化物粉末，作为原料，可以使用过去公知的金属氧化物粉末。
作为这样的原料金属氧化物粉末，可以举出优选的平均原始粒径小于0.1μm的金属氧化物粉末。在此，原料金属氧化物粉末的平均原始粒径，可以使用由BET比表面积计算的粒径。使用这样的粒径的原料金属氧化物粉末，可以制造出具有比原料金属氧化物粉末的粒径更大粒径的本发明目的物的粒度分布窄的金属氧化物粉末。但又发现当原料粉末的平均原始粒径比0.1μm大时，有难于制造凝集粒子少、粒度分布窄的金属氧化物粉末的趋势。
在本发明中可以使用的晶种是指能成为目的物金属氧化物成长结晶的核物质，以该晶种作为核，在其周围，金属氧化物进行成长。只要是具有该功能，晶种的种类就没有特别限制，但作为原料，使用金属氧化物前体粉末时，优选的是使用金属氧化物粉末为晶种。另外，作为原料使用平均原始粒径小于0.1μm的金属氧化物时，可使用比该原料的金属氧化物粉末的平均粒径大的粒径，例如是原料平均原始粒径的5倍以上的金属氧化物粉末为晶种。
当将原料的金属氧化物粉末的结晶相，通过烧成变成更稳定的结晶相时，优选的是使用更稳定的结晶相的金属氧化物作为晶种。
在原料粉末中添加晶种的方法没有特别的限制，例如可以使用球磨、超声波分散等的混合方法。
将上述的金属氧化物前体粉末、作为原料的金属氧化物粉末，例如平均原始粒径在0.1μm以下的金属氧化物粉末，进而在这些原料中加入晶种的粉末，总称为原料金属氧化物粉末等。
在原料金属氧化物粉末等中适用的金属元素，例如可以举出属于周期表第Ib族的铜等金属元素、属于第II族的镁、锌等金属元素、属于第III族的钇、铈、镓、铟、铀等金属元素、属于第IV族的钛、锆、锗、锡等金属元素、属于第V族的钒、铌、钽、铋等金属元素、属于第VI族的铬等金属元素、属于第VII族的锰等的金属元素、属于第VIII族的铁、钴、镍等金属元素(但除去铝)。
优选的金属元素可以举出镁、钛、锆、铁、铈、铟、锡。
在本发明的金属氧化物粉末的制造方法中，对原料金属氧化物粉末等没有特殊的限制，可以使用公知方法制造的粉末。例如可以使用以液相法制造的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末，或以气相法及固相法制造的金属氧化物粉末。
在本发明中，将原料金属氧化物粉末等，在相对于气氛气体的总体积而言，通常含有卤化氢至少为1体积％、较好至少为5体积％，更好至少为10体积％的气氛气体中进行烧成。
作为卤化氢可以单独使用氯化氢、溴化氢、碘化氢、氟化氢或2种以上的混合物。
作为气氛气体中卤化氢以外的成分，即所谓稀释气体可以使用氮气或氩等惰性气体、氢气、水蒸汽或空气。含有卤化氢的气氛气体的压力没有特殊的限制，在用于工业上的范围内可以任意选定。
代替卤化氢，也可以在含有由分子态卤素及水蒸汽调制的成分的气氛气体中进行烧成。
作为分子态卤素可以将分子态的氯、溴、碘、氟单独或2种以上混合使用。该成分气体，是由相对于气氛气体的总体积，含有分子态卤素，通常至少为1体积％、较好至少为5体积％、更好至少为10体积％，以及水蒸气通常至少0.1体积％、较好的至少为1体积％，更好至少为5体积％调制而成。
另外，也可以使用分子态卤素代替卤化氢。将原料金属氧化物粉末等，在相对于气氛气体的总体积，含有通常至少1体积％、较好至少为5体积％、更好至少为10体积％分子态卤素的气氛气体中进行烧成。在此作为分子态卤素可以使用分子态的氯、溴、碘中的至少一种。
作为气氛气体中由分子态卤素及水蒸气调制的成分、或分子态卤素以外的成分、即所谓稀释气体可以使用氮气或氩等惰性气体、氢气、水蒸汽或空气。对反应系统的压力没有特殊的限制，可以在工业使用范围内任意选定。
对于气氛气体的供给方法没有特殊的限制，只要能在原料金属氧化物粉末等存在的反应系统中导入气氛气体就可以。
气氛气体的各成分的供给源及供给方法也没有特殊的限制。
例如，作为气氛气体的各成分供给源通常使用钢瓶气体。另外，利用卤化铵等的卤素化合物、或氯乙烯聚合物等的含卤素高分子化合物等的蒸发及分解，可以调制成含有卤化氢及分子态卤素的气氛气体。也可将原料金属氧化物粉末等与卤素化合物或含卤素高分子化合物进行混合后在烧成炉内进行烧成后调制成气氛气体。
卤化氢及分子态卤素最好从钢瓶等直接加入到烧成炉内。作为气氛气体的供给方法可以使用连续方法或间断方法中任何的一种。
根据本发明的方法，通过在上述的气氛气体中烧成原料金属氧化物粉末，通过该原料金属氧化物粉末等和气氛气体的作用，用原料金属氧化物粉末等存在的地方，金属氧化物成长，生成不是凝集粒子，而是粒度分布窄的金属氧化物粉末。因此，只要将原料金属氧化物粉末等填充到容器内，在气氛气体中进行烧成，就可以得到目的产物金属氧化物粉末。
在本发明中使用的原料金属氧化物粉末等只要是粉末就可以，体积密度相对于理论密度最好是40％以下，当体积密度相对于理论密度超过40％的成形体进行烧成时，为了在烧成的过程中进行烧结反应，得到金属氧化物粉末，就需要进行粉碎，有时得不到粒度分布窄的金属氧化物粉末。
由于适当的烧成温度依赖于目的产物金属氧化物的种类、气氛气体中的卤化氢、分子态卤素，以及由分子态卤素及水蒸汽调制的成分种类和浓度或烧成时间，所以没有一定限制，但优选的是500℃～1500℃。更优选的是600℃～1400℃。烧成温度低于500℃时，在烧成时需要长时间，烧成温度若超过1500℃时在生成的金属氧化物粉末中，有凝集粒子变多的趋势，也不好。
由于适当的烧成时间依赖于目的产物金属氧化物的种类、气氛气体中的卤化氢、分子态卤素，以及由分子态卤素及水蒸汽调制的成分种类和浓度及烧成温度，所以没有一定限制，优选的是1分钟以上，更优选的是10分钟以上，可以在得到目的产物金属氧化物的时间范围内选择。烧成温度越高，烧成时间越短。
对于原料粉末中加入晶种的原料金属氧化物粉末等进行烧成时，由于金属氧化物将该晶种作为核在其周围成长，与不使用晶种时相比，可以降低烧成温度，另外可以缩短烧成时间。
烧成装置没有一定限制，可以使用烧成炉。烧成炉最好用不被卤化氢及卤素腐蚀的材质作成。进而，希望具有可以调节气氛气体的结构。
另外，由于使用卤化氢及卤素等酸性气体，对于烧成炉最好具有气密性。工业上用连续方式烧成为好，例如可以使用隧道炉、回转炉或推料炉等。
在烧成工序中作为填充原料金属氧化物粉末等的容器的材质，由于反应是在酸性气氛中进行，所以希望使用氧化铝制、石英制、耐酸砖、石墨或白金等贵金属制的坩埚及舟皿等的容器。
在原料粉末中添加晶种，制造金属氧化物粉末时，通过改变粒径及添加量，可以控制生成物金属氧化物粉末的粒径、粒度分布。例如，通过增加晶种的添加量可以使生成物金属氧化物粉末的粒径变小。另外，若使用粒径小的晶种，可以使生成的金属氧化物粉末的粒径变小。
通过上述的制造方法，如附带照片所示，可以得到不是凝集粒子，粒度分布窄、粒径一致的金属氧化物粉末，另外还可控制粒径。
根据所用的原料或制造条件，可能制造出凝集粒子或含有凝集粒子产品，但即使在这种情况下，凝集也是轻度的，通过简单的粉碎，可容易地制造出不是凝集粒子的金属氧化物粉末。
通过本发明方法得到的氧化物粉末，其数均粒径没有一定限制，但通常可以得到0.1μm～300μm左右的粒径。
另外，通过本发明方法得到的金属氧化物粉末，作为其粒度分布，从累积粒度分布的微粒侧，将累积10％及累积90％的粒径分别表示为D10及D90时，其D90/D10的值可以在10以下，优选的可以在5以下。
另一方面，通过离心沉降法及激光衍射法测定粒度分布时，用该方法测得的粒度分布是凝集粒子的粒度分布。若用该方法测得的粒度分布即使窄，但由于是凝集粒子构成的粉末，所以分散性差。作为工业用原料是不好的。而在本发明中，作为粉末的凝集性的标准是通过扫描电子显微镜的照片求出数均原始粒径(数均粒径)，将其值与凝集粒径(累积粒度分布的累积50％的粒径作为D50)进行比较，来平价凝集性的。
即，通过用原始粒径去除凝集粒径的值评价凝集的程度。用原始粒径去除凝集粒径的值为1时，则是完全没有凝集粒子的理想状态，但实际的粉末中若超过1，在6以下时，则可适宜作为工业原料使用。
通过本发明方法得到的金属氧化物粉末，用原始粒径去除凝集粒径的值评价时，优选的值是1～6，更优选的值是1～3，最优选的值是1～2。
另外，构成本发明的金属氧化物粉末的粒子是至少具有6个面的多面体形状的，面的个数通常为6～60，优选的是6～30。
以下对于本发明的金属氧化物，以具体的例子进行说明。
本发明的金红石型氧化钛粉末的粒子是由具有至少8个结晶面的多面体组成。另外，本发明的金红石型氧化钛粉末的粒子优选是具有8～60个面，更优选的是具有8～30个面的多面体组成。这取决于粒子内部均一、在粒子内部晶界少、晶格缺陷少。对于粒子特别优选是单晶的粒子。若多面粒子的面数小于8，则结晶成长不完全。另外，若比60个面多，则发现粒子内部的晶格缺陷有增多的趋势。在粒子的一个结晶面上往往存在着很大的梯度，但在本发明中作为一个面对待。
本发明的金红石型氧化钛粉末具有粒度分布窄、凝集粒子少的特点。用原始粒径去除凝集粒径所得的值，优选的是1～2。D90/D10的值是10以下，优选的是5以下。
另外，在BET比表面积大时，由于凝集粒子多，作为工业用原料不好，优选10m2/g以下为好。当BET比表面积小于0.1m2/g时，原始粒径过大，被分散在溶剂中时，产生沉淀的问题。BET比表面积较好是0.1～10m2/g，更好是0.1～5m2/g。
本发明的氧化锆粒子具有粒子形状及粒径一致的特点。具有8个面以上的多面体形状。另外，其粒径及粒度分布被控制在特定范围内。粒径通常控制在1μm左右～数百μm左右范围内。这种控制是通过选择上述本发明方法的原料及烧成条件而进行的。
作为喷镀用的原料粉末，适宜用粒径大的，作为适于此目的的可以优选地选择20μm以上，更优选的为约40μm以上的粒子为主要成分的氧化锆粉末。即上述的制造方法，有利于用工业上有利的步骤制造适宜作为喷镀原料用的平均粒径比较大的氧化锆粉末。
本发明的氧化锆粉末，其D90/D10的比为10以下，优选为5以下。而用原始粒径去除凝集粒径所得的值，优选的是1-3，更优选的是1-2。
本发明的氧化镁粒子具有粒子形状及粒径一致的特点。形状具有8个面以上的多面体形状。另外，其粒径及粒度分布被控制在特定范围内。粒径通常控制在从1μm左右到数百μm左右的范围内，该控制是通过选择上述的本发明方法的原料及烧成的条件而进行。
本发明的氧化镁粉末，作为其粒度分布，D90/D10比为10以下，优选的为5以下。进而用原始粒径去除凝集粒径所得的值，优选的是1～3，更优选的是1～2。
本发明的氧化铈粒子具有粒子形状及粒径一致的特点。如所附的照片所示，是形状及粒径很一致的立方体的氧化铈粒子。
本发明的氧化锡粒子具有粒子形状及粒径一致的特点。如所附的照片所示，具有形状及粒径很一致的8个面以上的多面体形状。
本发明的氧化铟粒子具有粒子形状及粒径一致的特点。如所附的照片所示，具有形状及粒径很一致的8个面以上的多面体形状。
通过本发明可以得到迄今还未得到的没有凝集粒子的、粒度分布窄的各种金属氧化物粉末。得到的金属氧化物粉末在多数情况下是均质的多面体粒子的集合体，可以广泛用于功能材料及结构材料用的金属氧化物系陶瓷原料、填充剂及研磨剂、颜料、或者制造单晶用及喷镀用原料等的用途。另外通过选择晶种的粒径及添加量，可以得到具有上述特点的，而且可以任意控制粒径的金属氧化物。
实施例
以下通过实施例具体地说明本发明，但本发明不限于此。另外，实施例的各种测定按以下所述进行。
1.金属氧化物粉末的数平均粒径
拍照金属氧化物粉末的扫描电子显微镜(日本电子(株)制、T-300型)照片，从该照片选择出80-100个粒子，进行图像分析，求出等效园直径的平均值及其分而。所谓等效园直径，是指图像中的各粒子的面积换算成和面积相等的真园直径的值。
2.金属氧化物粉末的粒度分布测定
粒度分布是用以激光散射作为测定原理的Master sizer-(马尔巴隆社制)或激光衍射式粒度分布测定装置(岛津制作所制，SALD-1100)测定的。
将金属氧化物粉末分散在聚丙烯酸铵水溶液或50％重量的丙三醇水溶液中测定从累积粒度分布的微粒测，将累积10％、累积50％、累积90％的粒径分别作为D10、D50、D90，将D50的值作为凝集粒径，求出作为粒度分布的尺度的D90/D10的值。
3.金属氧化物粉末的结晶相
通过X射线衍射法((株)理学制、RAD-C)求出金属氧化物粉末的结晶相。
4.金属氧化物粉末的BET比表面积
通过FLOWSORB-II(Micromelitics社制)测定金属氧化物粉末的BET比表面积。
5.原始粒径的测定
将粉末的BET比表面积的值取作S(m2/g)、粒子密度取作p(g/cm2)，用d＝6/(S×p)公式计算原始粒径d(μm)。但是原始粒径d是粒子为球形时的直径。
氯化氢气体使用鹤见曹达(株)制的钢瓶氯化氢气体(纯度为99.9％)及氯化铵(和光纯药、特级试剂)的分解气体。使用氯化铵分解气体时通过将氯化铵加热到其升华温度以上得到的氯化铵升华气体导入到炉芯管内，调制成气氛气体。氯化铵在1100℃下完全分解，以体积％计成为含氯化氢气体33％体积、氮气17％体积、氢气50％体积的气体。
溴化氢气体使用溴化铵(和光纯药，特级试剂)的分解气体。通过将溴化铵加热到其升华温度以上得到的溴化铵升华气体导入到炉芯管内，调制成气氛气体。溴化铵在1100℃下完全分解，以体积％计成为含溴化氢气体33％体积、氮气17％体积、氢气50％体积的气体。
氟化氢气体使用氟化铵(和光纯药、特级试剂)的分解气体。通过将氟化铵加热到其升华温度以上得到的氟化铵升华气体导入到炉芯管内，调制成气氛气体。氟化铵在1100℃下完全分解，以体积％计成为含氟化氢气体33％体积、氮气17％体积％、氢气50体积％的气体。
氯气使用藤本产业(株)制的钢瓶氯气(纯度为99.4％)。
将金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末填充到氧化铝制或白金制的容器中，但是使用卤素气体时，填充到氧化铝制容器中。填充深度为5mm。烧成通常在使用石英制炉芯管或氧化铝制炉芯管的管式炉((株)山本制)中进行。一面使氮气流通，一面以300℃/小时～500℃/小时的升温速度进行升温，达到气氛气体导入温度时导入气氛气体。
气氛气体浓度的调整是通过用流量计调整气体流量来进行的。气氛气体的流量，是将线流速调整为20mm/分钟。气氛气体的总压是1个大气压。
达到规定的温度后，在此温度下保持规定的时间。将其分别称为保持温度(烧成温度)及保持时间(烧成时间)。经过规定的保持时间后，自然放冷，得到目的产物金属氧化物粉末。
水蒸气分压是通过控制随水温度变化的饱和水蒸气压而调节的，水蒸气通过氮气导入烧成炉中。
实施例1
将偏钛酸浆液(换算成氧化钛30重量％、在硫酸法工序的中间阶段得到的)，在蒸发器中浓缩后，在空气中200℃下，使其干燥，得到原料氧化钛粉末。该粉末的BET比表面积为183m2/g(由BET比表面积计算的原始粒径＝0.008μm)，X射线衍射分析结果是锐钛矿型氧化钛，未发现其它的峰。
将该原料氧化钛1.2g充填到氧化铝制容器中。其体积密度是理论密度的19％。然后，将该粉末放入石英制炉芯管中，一面使氯化氢浓度为100体积％的气氛气体以20mm/分的线流速通过，一面以500℃/时的速度从室温进行升温，在1100℃下烧成30分钟后，进行自然放冷，得到氧化钛粉末。烧成后，氧化铝制容器内的氧化钛粉末的重量是烧成前的85重量％。
得到的氧化钛粉末，通过X射线衍射分析，结果表明是金红石型氧化钛，未发现其它的峰。BET比表面积是0.2m2/g。用扫描电子显微镜观察的结果是该金红石型氧化钛粉末是由具有8～20个面的多面体的粒子组成，数平均粒径为9μm。通过粒度分布测定的凝集粒径(D50)是14.2μm，显示了D90/D10的值是3和窄粒度分布。另外，凝集粒径除以数平均粒径的值为1.6。
若用透射电子显微镜观察生成的粒子，未发现粒子内部有缺陷，表明是单结晶。其结晶如表1所示。另外，得到的金红石型氧化钛粉末的电子显微镜照片如图1所示。
实施例2
在实施例1中，除了使用氯化氢浓度10体积％及氮气浓度90体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体外，用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表1所示。
实施例3
在实施例1中，除了使用氯化氢浓度30体积％、水蒸汽浓度10体积％及氮气浓度60体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体以外，用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表1所示。
实施例4
在实施例1中，除了使用氯化氢浓度30体积％及空气浓度70体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体以外，用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表1所示。
实施例5
将实施例1的原料氧化钛粉末充填到氧化铝制容器中，然后加到石英制炉芯管中，以500℃/时进行升温，待温度达到600℃时，导入氯化铵升华分解气体，在该分解气体气氛中，在1100℃下烧成30分钟后，自然放冷，得到金红石型氧化钛粉末。在1100℃下，氯化铵分解气体的成分是氯化氢气体、氮气、氢气，其体积比为33∶17∶50。结果如表1所示。
实施例6
在实施例5中，除了使用溴化铵代替氯化铵以外，用与实施例5相同的方法，得到金红石型氧化钛粉末。在1100℃下，溴化铵分解气体的成分是溴化氢气体、氮气、氢气，其体积比为33∶17∶50。其结果如表1所示。
实施例7
作为原料氧化物粉末，使用锐钛矿型氧化钛粉末(石原产业(株)制、MC90、BET比表面积是104m2/g、从BET比表面积计算的原始粒径＝0.013μm)，除了将实施例5的氯化铵变成氟化铵，将石英制炉芯管变成氧化铝制炉芯管以外，其他用与实施例5相同的方法，得到金红石型氧化钛粉末。在1100℃下，氟化铵分解气体的成分是氟化氢气、氮气、氢气，其体积比为33∶17∶50。得到的金红石型氧化钛粉末的电子显微镜照片如图2所示。结果如表1所示。
实施例8
在实施例1中，除了使用氯气浓度30体积％、水蒸汽浓度10体积％及氮气浓度60体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体外，其他用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表1所示。
实施例9
在实施例1中，除了以实施例7的锐钛矿型氧化钛作为原料氧化钛粉末，用氯气浓度100体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体之外，其他用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表1所示。另外，得到的金红石型氧化钛粉末的电子显微镜照片如图3所示。
实施例10
在实施例1中，除了使用氯气浓度100体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体之外，其他用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表1所示。
表1
氧化物                                    焼成条件   数均粒径(μm)             粒度分布     BET比表面積(m2/g) 多而体粒子的面数
                   气氛气体(体積％) 气氛气体導入温度(℃)   保持温度(℃)   保持時間(分) 凝集粒径D50(μm)  凝集粒径   D90
 HCl  HBr  HF  Cl2  N2  H2O  H2 空气   数  均粒径   D10
实施例1   TiO2  100   室温   1100     30     9     14.2     1.6     3      0.2  8～20
实施例2   TiO2   10  90   室温   1100     30     5     7.3     1.5     3      0.2  8～20
实施例3   TiO2   30  60  10   室温   1100     30     5     9.0     1.8     3  8～20
实施例4   TiO2   30  70   室温   1100     30     5     8.0     1.6     4  8～20
实施例5   TiO2   33  17  50   600   1100     30     4  8～20
实施例6   TiO2  33  17  50   600   1100     30     8     12     1.5     5      0.2  8～20
实施例7   TiO2  33  17  50   600   1100     30     2  8～20
实施例8   TiO2  30  60  10   室温   1100     30     5  8～20
实施例9   TiO2  100   室温   1100     30     3.3     6.2     1.9     4  8～20
实施例10 TiO2 100 室温 1100 30 5 11.4 2.3 4 8～20
实施例11
除了使用株式会社TEIKA制的偏钛酸TH-30(商品名)作为原料粉末，烧成温度为800℃以外，其他用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
实施例12
除了使用钛工业株式会社制的锐钛矿粉末KA-10(商品名)作为原料粉末、及使用由氯化氢气体45体积％、空气45体积％及水蒸汽10体积％组成的气氛气体之外，其他用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。
通过扫描电子显微镜观察结果表明，生成了具有8-20个面的多面体粒子，原始粒子的长度约为10μm、直径约为1μm。凝集粒径为7.5μm。若采用原始粒子的平均长度和平均直径的平均值6μm作为数均粒径，则用数均原始粒径去除凝集粒径，其值为1.3。结果如表2所示。
实施例13
在实施例1的原料氧化钛粉末10.00g中，添加0.30g(相当3重量％)钛工业(株)制的金红石型氧化钛粉末TT0-55(商品名、BET比面积38.6m2/g)作为晶种。添加方法是将原料氧化钛粉末及晶种，在异丙醇中进行超声波分散，得到浆液，再将该浆液通过蒸发器及真空干燥器使其进行干燥的方法。除了使用含有该晶种的原料氧化钛粉末以外，其他用与实施例1相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
实施例14
在实施例1的原料氧化钛粉末中，加入3重量％的高纯度金红石粉末(CR-EL、石原产业(株)制、BET比表面积为6.8m2/g、由BET比表面积计算的原始粒径＝0.20μm)作为晶种。添加方法是通过将原料氧化钛粉末及晶种在异丙醇中进行超声波分散，得到浆液，再将此浆液通过蒸发器及真空干燥器进行干燥的方法。将含有该晶种的原料氧化钛粉末充填到氧化铝制容器中。其体积密度是理论密度的19％。
然后，将该粉末加入到石英制炉芯管中，一面通入氮气；一面从室温，以500℃/时速度进行升温，当温度达到800℃时，一面切换成氯化氢浓度为100体积％的气氛气体，并以20mm/分线流速通入，一面在1100℃下烧成30分钟后，自然放冷，得到氧化钛粉末。烧成后，氧化铝制容器内的氧化钛粉末的重量是烧成前的85重量％。结果见表2。
实施例15
在实施例14中，除了使用氯化氢浓度30体积％及氮气浓度70体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体之外，其他用与实施例14相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。另外，得到的金红石型氧化钛粉末的电子显微镜照片如图4所示。
实施例16
在实施例14中，除了使用氯化氢浓度30体积％及空气浓度70体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体之外，其他用与实施例14相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
实施例17
在实施例14中，除了使用氯气浓度30体积％、水蒸汽浓度10体积％及氮气浓度80体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体之外，其他用与实施例14相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
实施例18
在实施例14中，除了使用氯气浓度100体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体之外，其他用与实施例11相同的方法得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
实施例19
在实施例18中，除了将晶种的含量取作为1重量％以外，其他用与实施例18相同的方法，得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
比较例1
使用与实施例1相同的原料，使用与实施例1相同的炉子，开放石英炉芯管的两端，在空气中烧成。在1100℃下保持180分钟后，自然放冷，得到氧化钛粉末。
对于得到的粉末，用X射线衍射方法进行分析、确认是金红石型氧化钛。没有发现其他的峰。BET比表面积是1.5m2/g。用扫描电子显微镜观察，结果表明未生成多面体粒子，而球状粒子是凝集状态，其数均粒径是0.5μm。
用粒度分布测定的凝集粒径(D50)是1.5μm，D90/D10的值显示为21和宽粒度分布。另外，用数均粒径去除凝集粒径的值是3。若用透射电子显微镜观察生成的粒子，在粒子内部发现了缺陷， 不是单晶，结果如表2所示。得到的金红石型氧化钛粉末的电子显微镜照片如图5所示。
比较2
使用实施例14的原料粉末，其他用与比较例1相同的方法，得到金红石型氧化钛粉末。结果如表2所示。
表2
氧化物                                      焼成条件    数均粒径(μm)                粒度分布    BET此表面積(m2/g)   多面体粒子的面数
                        气氛气体(体積％)  气氛气体導入温度(℃)  保持温度(℃)   保持時間(分)  凝集粒径D50(μm)  凝集粒径   D90
  HC  HBr   HF Cl2 N2 H2O H2  空气    数均粒径   D10
实施例11   TiO2  100    室温   800    30     13     15.3     1.2     5     0.1   8～20
实施例12   TiO2  45   10  45    室温  1100    30     6     7.5     1.3     5     0.4   8～20
实施例13   TiO2  100    室温  1100    30     1     1.9     1.9     4     1.4   8～24
实施例14   TiO2  100     800  1100    30    1.2     5.3     4.4     5   8～24
实施例15   TiO2  30  70     800  1100    30    1.1     4.2     3.8     5   8～24
实施例16   TiO2  30  70     800   800    30    0.9     2.8     3.1     4   8～24
实施例17 TiO2 30 60 10 800 1100 30 1.0 4.3 4.3 5 8～24
实施例18   TiO2   100  45     800  1100    30    1.0     3.6     3.6     5   8～24
实施例19   TiO2    30  60  10     800  1100    30    1.3     4.7     3.6     5   8～24
比较例1   TiO2  100    室温  1100   180    0.5     1.5     3.0     21   块状
比较例2   TiO2  100    室温  1100   180    0.4     5.8    14.5    44   块状
实施例20
将氯氧化锆·8水合物(和光纯药(株)制、特级试剂)78.3g溶解在400g的纯水中，调制成锆盐的水溶液。另外，在2升的烧杯中，加入500ml的氨水(25重量％、和光纯药(株)制、特级试剂)，一面搅拌，一面在2小时内添加上述锆盐水溶液，使其中和共沉淀后，得到沉淀物。将该沉淀物用滤纸过滤后，用纯水洗净，然后在100℃下进行真空干燥，得到氧化锆前体粉末。该前体粉末的BET比表面积为255m2/g。
将该氧化锆前体粉末，在空气中，在500℃下进行焙烧处理，制得原料粉末。
通过X射线衍射分析结果，可观察到单斜晶的氧化锆及正方晶的氧化锆的峰，BET比表面积是79.4m2/g(从BET比表面积计算的原始粒径是0.013μm)。
将该原料粉末充填到白金制容器中。其体积密度是理论密度的15％。
然后，加入到石英制炉芯管中，将氯化氢浓度为100体积％的气氛气体以20mm/分线流速通过，一面以300℃/时的速度从室温进行升温，在1100℃下烧成60分钟后，自然放冷，得到氧化锆粉末。烧成后的白金制容器内的氧化锆粉末的重量是烧前的95重量％。
通过得到的氧化锆粉末的X射线衍射分析，结果表明是单斜晶型氧化锆，未发现其他的峰。通过扫描电子显微镜观察，结果表明生成了具有8～24个面的多面体粒子，数均粒径为12μm。通过粒度分布测定的凝集粒径(D50)为15μm，D90/D10值显示为3和窄粒度分布。另外，用数均粒径去除凝集粒径的值为1.3，结果如表3所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图6所示。
实施例21
将四氯化锆(Merk公司制、纯度98％)56.8g溶解在500g纯水中，制成锆盐的水溶液。在2升的烧杯中，加入760g的纯水，一面用搅拌器进行搅拌，一面在3小时内添加该锆盐水溶液。此时，一面添加氨水(25重量％、和光纯药(株)制，特级试剂)，一面用pH控制器(东京理科器械(株)制、FC-10型)控制液体中的pH稳定在4.0，通过中和，得到沉淀物。添加的氨水是58.2g。将该沉淀物用滤纸过滤后，用纯水洗净，然后在100℃下进行真空干燥，得到氧化锆前体粉末。该前体粉末的BET比表面积为15m2/g。从BET比表面积计算的原始粒径是0.07μm。
将该氧化锆前体粉末，在空气中，在500℃下，进行焙烧处理，制得原料粉末。
由X射线衍射分析结果，可观察到单斜晶的氧化锆及正方晶的氧化锆的峰，BET比表面积是18.2m2/g(计算的原始粒径是0.05μm)。
将该原料粉末充填到白金制容器中，其体积密度是理论密度的25％。
以下，通过与实施例20相同的方法和条件进行烧成，得到氧化锆粉末。烧成后的白金制容器内的氧化锆粉末的重量是烧成前的95重量％。结果如表3所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图7所示。
实施例22
将高纯度的氧化锆粉末(秩父水泥(株)、ZP20、BRT比表面积＝93m2/g，由BET比表面积计算的原始粒径＝0.01μm)制成原料氧化锆粉末。晶种是将该粉末在空气中，1400℃下，烧成3小时后，用球磨机进行粉碎了的粉末(BET比表面积＝2.9m2/g、计算的原始粒子径＝0.36μm)，向此原料氧化锆粉末中添加2重量％的上述晶种。添加方法是通过将原料氧化锆粉末及晶种，在异丙醇中进行超声波分散后，再将得到的浆液，用蒸发器及真空干燥器进行干燥的方法。
将含有该晶种的原料氧化锆粉末充填到白金制容器中。其体积密度是理论密度的25％。以下，用与实施例20相同的方法制得氧化锆粉末。结果如表3所示。得到的氧化锆粉末的电子显微镜照片如图8所示。
比较例3
在实施例20中，除了使用空气浓度100体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体以外，其他用与实施例17相同的方法制得氧化锆粉末。通过扫描电子显微镜观察，结果表明未生成多面体粒子，球状粒子是凝集状态，其数均粒径是0.2μm。通过粒度分布测定，凝集粒径(D50)是11μm、D90/D10的值显示为22，表明了宽粒度分布。另外，用数均粒径去除凝集粒径的值是55。结果如表3所示。得到的氧化锆粉末的电子显微镜照片如图9所示。
比较例4
在实施例22的原料粉末中，不使用晶种，用与比较例3相同的方法，制得氧化锆粉末。结果如表3所示。
比较例5
使用含有实施例22的晶种的原料粉末，用与比较例3相同的方法，制得氧化锆粉末结果如表3所示。
实施例23
以BET比表面积为132m2/g(从BET比表面积计算的原始粒径为0.01μm)的氧化镁粉末作为原料粉末，充填到白金制容器中。其体积密度是理论密度的2％。
然后，加入到石英制炉芯管中，一面以20mm/分的线速度通入氮气，一面从室温以300℃/时的速率进行升温，在达到800℃时，切换成氯化氢浓度为100体积％的气氛气体，一面以20mm/分的线速度通入，一面在1000℃下烧成30分钟，然后自然放冷，制得氧化镁粉末。
得到的氧化镁粉末，通过扫描电子显微镜观察，结果表明生成了具有8～24个面的多面体粒子，其数均粒径是30μm。结果如表3所示。得到的氧化镁粉末的电子显微镜照片如图10所示。
实施例24
在实施例23的原料氧化镁粉末中，作为晶种，添加0.1重量％的BET比表面积为8.0m2/g(从BET比表面积计算的原始粒径＝0.20μm)的氧化镁粉末。
添加方法是通过将原料氧化镁粉末及晶种，在异丙醇中进行超声波分散了的浆液，用蒸发器及真空干燥器进行干燥的方法。将含有该晶种的原料氧化镁粉末充填到白金制容器中。其体积密度是理论密度的3％。然后，用与实施例23相同的方法，制得氧化镁粉末。
得到的氧化镁粉末，通过扫描型电子显微镜观察，结果表明数平均粒径是8μm。通过粒度分布测定的凝集粒径(D50)是11μm，D90/D10的值显示为3表明了窄粒度分布。另外，用数均粒径去除凝集粒径的值是1.4。结果如表3所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图11所示。
实施例25
在实施例24中，除了晶种的含量为3重量％之外，用与实施例24相同的方法，得到氧化镁粉末。结果如表3所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图12所示。
比较例6
在实施例23中，除了作为气氛气体使用空气浓度100体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体，及在室温下导入以外，其他用与实施例23相同的方法，制得氧化镁粉末。通过扫描电子显微镜观察，结果表明未生成多面体粒子，而球状粒子是凝集状态。其数均粒径是0.4μm。通过粒度分布测定的凝集粒径(D50)是1μm，D90/D10的值显示为17，表明了宽粒度分布。结果如表3所示。得到的氧化镁粉末的电子显微镜照片如图13所示。
比较例7
使用实施例25的原料粉末，用与比较例6相同的方法得到氧化镁粉末。结果如表3所示。
表3
氧化物                                         焼成条件   数均粒径(μm)              粒度分布    BET比表面積(m2/g)  多面体粒子的面数
                      气氛气体(体積％)  气氛气体導入温度(℃)  保持温度(℃)   保持時間(分) 凝集粒径D50(μm)  凝集粒径   D90
  HCl   HBr  HF Cl2 N2 H2O H2   空气    数均粒径   D10
实施例20  ZrO2   100    室温  1100    60     12     15     1.3     3  8～24
实施例21  ZrO2   100    室温  1100    60     40     59     15     5  8～24
实施例22  ZrO2   100    室温  1100    60     10     19     1.9     4  8～24
比较例3  ZrO2   100    室温  1100    60     0.2     11     55     22   块状
比较例4  ZrO2   100    室温  1100    60     0.2     11     55     22   块状
比较例5  ZrO2   100    室温  1100    60     0.2     15     77     52   块状
实施例23  MgO   100     800  1000    30     30  8～24
实施例24  MgO   100     800  1000    30     8     11     14     3  8～24
实施例25  MgO   100     800  1000    30     4     6     1.5     4  8～24
比较例6  MgO   100    室温  1000    60     0.4     1     2.5     17   块状
比较例7  MgO   100    室温  1000    30     0.2     5     23     11   块状
实施例26
将γ型三氧化二铁粉末(BET比表面积为34.4m2/g、从BET比表面积计算的原始粒径为0.03μm)充填到白金制容器中，其体积密度是理论密度的16％。
接着，加入到石英制炉芯管中，一面以20mm/分的线流速通入氮气，一面从室温以300℃/时的速率进行升温，达到600℃时，切换成氯化氢浓度为100体积％的气氛气体后，一面以20mm/分的线流速通入，一面在800℃下烧成30分钟，自然放冷，得到氧化铁粉末。烧成后的白金制容器内的氧化铁粉末的重量是烧成前的92％。
得到的氧化铁粉末，通过X射线衍射分析，结果表明是α型三氧化二铁，未发现其他的峰。通过扫描电子显微镜观察，结果表明生成了具有8～20个面的多面体粒子，其数均粒径是5μm。通过粒度分布测定的凝集粒径(D50)是6μm，D90/D10的值是显示为4，表明了窄的粒度分布。另外，用数均粒径去除凝集粒径的值为1.3。结果如表4所示，得到的α型三氧化二铁粉末的电子显微镜照片如图14所示。
比较例8
在实施例26中，除了作为气氛气体用空气浓度100体积％的气氛气体代替氯化氢浓度100体积％的气氛气体，及在室温下导入之外，其他用与实施例26相同的方法，得到α型三氧化二铁粉末。
通过扫描电子显微镜观察，结果表明未生成多面体粒子，球状的粒子是凝集状态，其数均粒径是0.2μm。通过粒度分布测定的凝集粒径(D50)是7μm。D90/D10的值显示为100表明了宽的粒度分布。另外，用数均粒径去除凝集粒径的值是35。结果如表4所示。得到的α型三氧化二铁粉末的电子显微镜照片如图15所示。
实施例27
将硫酸铈(IV)(和光纯药、特级试剂)100g溶解在900g纯水中，调制成硫酸铈(IV)水溶液。一面搅拌该水溶液，一面添加2N氢氧化钠水溶液(和光纯药，特级试剂)，使pH达到10，使其进行中和沉淀。将该沉淀物进行离心分离，加入纯水进行搅拌，将沉淀物水洗数次。将水洗后的沉淀物在120℃下干燥，得到氧化铈前体粉末。通过X射线衍射分析，结果发现了立方晶体的氧化铈的宽峰。BET比表面积是208.7m2/g，由BET比表面积计算的原始粒径是0.004μm。
将该氧化铈前体粉末充填到白金容器中，然后加入到石英制炉芯管中，一面以20mm/分的线流速通入空气，一面从室温以300℃/时的速率升温，达到400℃时，切换成氯化氢浓度100体积％的气氛气体后，一面使其以20mm/分的线流速通入，一面在1100℃下，烧成60分钟，然后自然放冷，得到氧化铈粉末。
得到的氧化铈粉末，通过X射线衍射分析，结果表明是立方晶体的氧化铈，未发现其他的峰。通过扫描电子显微镜观察，结果表明生成了具有6个面的多面体粒子(立方体粒子)，数均粒径是1.5μm。结果如表4所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图16所示。
比较例9
在实施例27中，除了作为气氛气体，使用空气代替氯化氢之外，其他用与实施例27相同的方法，得到氧化铈粉末。扫描电子显微镜观察，结果表明未生成多面体粒子，而球状粒子是呈凝集了的状态。结果如表4所示。得到的氧化铈粉末的电子显微镜照片如图17所示。
实施例28
以偏锡酸粉末(日本化学产业(株)制、BET比表面积＝75.4m2/g)作为原料粉末。
将该偏酸锡粉末充填到氧化铝容器中。然后，加入到石英制炉芯管中，一面以20mm/分的线流速使空气通入，一面从室温以30℃/时的速率进行升温，在达到600℃时，切换成氯化氢浓度为50体积％，空气浓度为50体积％的气氛气体后，一面以20mm/分的线流速使其通入，一面在1050℃下烧成60分钟，然后自然放冷，得到氧化锡粉末。
得到的氧化锡粉末，通过X射线衍射分析，结果表明是二氧化锡，未发现其他峰。通过扫描电子显微镜观察，结果表明生成了具有8-24个面的多面体粒子，其数均粒径为0.4μm。结果如表4所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图18所示。
比较例10
在实施例28中，除了作为气氛气体，使用空气代替氯化氢之外，用以实施例28相同的方法，得到氧化锡粉末。通过扫描电子显微镜观察，结果表明未生成多面体粒子，而球状粒子呈凝集了的状态。结果如表4所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图19所示。
实施例29
将氯化铟(Ⅲ)·4水合物(和光纯药、特级试剂)14.67g溶解于纯水中，调制成100ml氯化铟(Ⅲ)水溶液。一面搅拌该水溶液，一面添加1N氨水溶液(用纯水稀释25％氨水溶液(和光纯药、特级试剂)调制)直到pH达到8，进行中和沉淀。过滤该沉淀物，及进行数次加纯水的搅拌操作，将沉淀物进行水洗。将水洗的沉淀物在130℃下干燥，得到氧化铟前体粉末。
通过X射线衍射分析，结果表明发现了氢氧化铟及含氧氢氧化铟的峰。BET比表面积是70.4m2/g。
将该氧化铟前体粉末充填到氧化铝制容器中。然后，加入到石英制炉芯管中，一面以20mm/分的线流速使空气通入，一面从室温以600℃/时的速率进行升温，达到1000℃时，切换成氯化氢浓度为20体积％、空气浓度为80体积％的气氛气体后，一面以20mm/分的线流速使其通入，一面在1000℃下烧成30分钟，自然冷却，得到氧化铟粉末。
得到的氧化铟粉末，通过X射线衍射分析，结果表明是氧化铟，未发现其他的峰。结果如表4所示。得到的粉末的电子显微镜照片如图20所示。
比较例11
在实施例29中，除了作为气氛气体，使用空气代替氯化氢以外，其他用与实施例29相同的方法，得到氧化铟粉末。结果如表4所示。得到的氧化铟粉末的电子显微镜照片如图21所示。
表4
氧化物                                           焼成条件   数  均粒径(μm)               粒度分布     BET此表面積(m2/g)   多面体粒子的面数
                     气氛气体(体積％) 气氛气体導入温度(℃)   保持温度(℃)    保持时間(分)   凝集粒径D50(μm) 凝集粒径   D90
 HCl  HBr  HF Cl2 N2 H2O H2  空气  数  均粒径   D10
实施例26  Fe2O3  100     600   800     30     5     6     1.3     4    8～20
比较例8  Fe2O3  100    室温   800     90    0.2     7     35   100     块状
实施例27  CeO2  100     400  1100     60    15      6
比较例9  CeO2  100    室温  1100     60    0.2     8     40   150     块状
实施例28  SnO2  50  50     600  1050     60    0.4    8～24
比较例10  SnO2  100    室温  1000     60    ＜0.1     块状
实施例29  In2O3  20  80   1000  1000     30    0.2    8～24
比较例11  In2O3 100    室温  1000     30    ＜0.1     块状

Claims (31)

1.不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末，它是由具有至少6个面的多面体粒子组成的，其数均粒径为0.1μm-300μm，从构成粒子的累积粒度分布的微粒侧，将累积10％及累积90％的粒径分别表示为D10及D90时，具有D90/D10是10以下的粒度分布。
2.权利要求1所述的金属氧化物粉末，该粉末具有D90/D10是5以下的粒度分布。
3.权利要求2所述的金属氧化物粉末，其中凝集粒径除以原始粒径的值是1～6。
4.权利要求3所述的金属氧化物粉末，其中凝集粒径除以原始粒径的值是1～3。
5.权利要求1-4中任何一项所述的不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末，其中的金属氧化物是从属于周围表第Ib族、第II族、第III族、第IV族、第V族、第VI族、第VII族及第VIII族金属元素组成的一组中选出来的金属元素的单纯金属氧化物。
6.权利要求1-4中任何一项所述的金属氧化物粉末，其中的金属氧化物是钛的单纯金属氧化物。
7.权利要求1-4中任何一项所述的金属氧化物粉末，其中的金属氧化物是由镁、锆及铁组成的一组中选出的金属的单纯金属氧化物。
8.权利要求1-4中任何一项所述的金属氧化物粉末，其中的金属氧化物是铈的单纯金属氧化物。
9.权利要求1-4中任何一项所述的金属氧化物粉末，其中的金属氧化物是由铟及锡组成的一组中选出的金属的单纯金属氧化物。
10.权利要求1-4中任何一项所述的金属氧化物粉末，其中的金属氧化物是由锌、镉、镓、锗、铌、钽、锑、铋、铬、钼、锰、钴、镍及铀组成的一组中选出的金属的单纯金属氧化物。
11.金红石型氧化钛粉末，该粉末是由至少具有8个面的多面体粒子组成。
12.权利要求11所述的金红石型氧化钛粉末，其中凝集粒径除以原始粒径的值是1～2、BET比表面积是0.1～10m/g。
13.粒度分布窄、不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末的制造方法，其特征是将金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末在含有由①卤化氢、②由分子态卤素及水蒸汽调制的成分及③分子态卤素组成的群体选择出的至少一种气体的气氛气体中，进行烧成。
14.权利要求13所述的方法，其中是在晶种的存在下进行烧成。
15.权利要求13或14所述的方法，其中气氛气体中含有的气体是卤化氢。
16.权利要求15所述的方法，其中卤化氢是氯化氢或溴化氢。
17.权利要求15所述的方法，其中卤化氢是氟化氢。
18.权利要求15所述的方法，其中气氛气体中卤化氢的浓度至少是1体积％。
19.权利要求13或14所述的方法，其中气氛气体中含有的气体是由分子态卤素及水蒸汽调制的成分。
20.权利要求19所述的方法，其中分子态的卤素是氯或溴。
21.权利要求19所述的方法，其中分子态的卤素是氟。
22.权利要求19所述的方法，其中由分子态的卤素及水蒸气调制的成分是由相对于气氛气体而言，用分子态卤素至少是1体积及水蒸气至少是0.1体积％调制成的成分。
23.权利要求13或14所述的方法，其中气氛气体中含有的气体是分子态卤素，该分子态卤素是氯或溴，气氛气体中的该分子态卤素的浓度至少是1体积％。
24.权利要求13所述的方法，其中被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末的体积密度是理论密度的40％以下。
25.权利要求14所述的方法，其中晶种的体积密度是理论密度的40％以下。
26.权利要求13或14所述的方法，其中粒度分布窄，不包括α-氧化铝的金属氧化物粉末是在被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末存在的条件下得到的。
27.权利要求13或14所述的方法，其中被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末是从属于周围表第Ib族、第II族、第III族、第IV族、第V族、第VI族、第VII族及第VIII族金属元素组成的一组中选出来的金属元素的金属氧化物粉末或者金属氧化物前体粉末。
28.权利要求13或14所述的方法，其中被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末是从镁、钛、锆、及铁组成的一组中选出的金属的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末。
29.权利要求13或14所述的方法，其中被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末是铈的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末。
30.权利要求13或14所述的方法，其中被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末是从铟及锡组成的一组中选出的金属的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末。
31.权利要求13或14所述的方法，其中被烧成的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末是锌、镉、镓、锗、铌、钽、锑、铋、铬、钼、锰、钴、镍及铀组成的一组中选出的金属的金属氧化物粉末或金属氧化物前体粉末。
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