KR101324132B1 - Tin oxide powder and manufacturing method of producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 볼 형태를 갖는 다수의 주석 금속들과 질산을 상온에서 교반시켜 생성된 침전물을 건조 및 하소하여 수득된 산화 주석 분말로서, BET 법으로 측정된 표면적이 적어도 10m2/g이며, BET 법으로 측정된 평균 입경이 70nm 이하인 것을 특징으로 하는 산화 주석 분말 및 그 제조 방법을 제공한다. 상기 주석 금속은 구형의 입자로 1 내지 10mm의 평균 크기를 가진다. 본 발명에 의한 산화 주석 분말로 디스플레이 소자의 고품질 투명전극을 제조하는데 사용될 수 있는 고밀도의 ITO 타겟을 얻을 수 있다.The present invention relates to a tin oxide powder obtained by drying and calcining a precipitate formed by stirring a plurality of tin metals having a ball form and nitric acid at room temperature, and having a surface area of at least 10 m 2 / g measured by the BET method. It provides a tin oxide powder and its manufacturing method, characterized in that the average particle diameter is 70nm or less. The tin metal is spherical particles having an average size of 1 to 10 mm. With the tin oxide powder according to the present invention, it is possible to obtain a high density ITO target which can be used for producing a high quality transparent electrode of a display element.
ITO 타겟, 산화 주석 ITO Target, Tin Oxide
Description
본 발명은 산화 주석(Tin oxide, SnO2) 분말 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD, EL, FED 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 고품질 투명 전극층을 진공증착하는데 필요한 고밀도 ITO(Indium Tin Oxide) 타겟(target)을 제조하는데 사용될 수 있는 산화 주석 분말 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
산화 주석을 함유하고 있는 ITO 필름은 높은 전도율과 가시광선의 투과성 등의 우수한 특성으로 인하여 LCD, EL, FED 등의 디스플레이 장치에서 투명전극필름으로 많이 사용되고 있다. 이러한 ITO 필름은 통상적으로 ITO 타겟(target)을 스퍼터링(sputtering)하여 유리 기판과 같은 절연 기판 상에 코팅하여 형성되며, ITO 타겟은 ITO 분말을 직육면체 형상으로 성형하여 고온에서 소결(sintering)하여 얻는데, 스퍼터링법에 의하여 고품질의 ITO 필름을 기판상에 코팅하기 위해서는 ITO 타겟의 소결밀도가 높아야 한다. 왜냐하면 저밀도의 ITO 타겟을 사용하여 스퍼터링법으로 ITO 필름을 형성하는 경우 사용한 타겟 표면에서 노듈(nodule)이 쉽게 형 성되어 생성된 ITO 필름의 품질 및 공정 수율을 저하시키기 때문이다. 따라서, 스퍼터링법으로 ITO 막을 형성하는 경우 양질의 ITO 막을 형성하기 위해, 스퍼터링 타겟으로서 고밀도의 ITO 소결체가 요구되고 있고, 이 고밀도 ITO 소결체의 원료로서 종래의 것보다도 입자 크기가 미세하고 분포의 불규칙함이 적은 산화 주석 분말에 대한 요구가 커지고 있는 실정이다. ITO film containing tin oxide is widely used as a transparent electrode film in display devices such as LCD, EL, FED due to the excellent properties such as high conductivity and transmittance of visible light. Such an ITO film is typically formed by sputtering an ITO target and coating it on an insulating substrate such as a glass substrate, and the ITO target is obtained by molding ITO powder into a cuboid shape and sintering at high temperature. In order to coat a high quality ITO film on a substrate by the sputtering method, the sintered density of the ITO target must be high. This is because, when the ITO film is formed by the sputtering method using a low density ITO target, nodules are easily formed on the used target surface, which lowers the quality and process yield of the produced ITO film. Therefore, when forming an ITO film by the sputtering method, in order to form a high quality ITO film, a high density ITO sintered compact is required as a sputtering target, and as a raw material of this high density ITO sintered compact, the particle size is finer than the conventional one, and distribution is irregular. There is a growing demand for less tin oxide powder.
산화 주석 분말을 제조하기 위해 다양한 시작 물질과 제조 방법들이 종래 제시되었으나, 대량 생산이 가능하고, 공정의 효율 및 경제성이 높으며, 이와 동시에 제조된 산화 주석 분말의 입자 크기가 작고 균일한 입도 분포를 가지게 함에는 난점이 있다. Various starting materials and preparation methods have been conventionally proposed for preparing tin oxide powder, but mass production is possible, the process efficiency and economic efficiency are high, and at the same time, the particle size of the prepared tin oxide powder has a small particle size and uniform particle size distribution. There is a difficulty in the ship.
일반적으로 미세 분말을 합성하는 방법 중 잘 알려진 기상법은 나노 사이즈의 분말을 합성할 수 있는 방법으로 주목 받고 있지만, 대량 생산이 어려워 특수한 분말의 소량 합성에만 제한적으로 사용되고 있다. 또한 분말을 합성한 후 다시 작은 크기로 분쇄하여 입자 크기를 작게 하는 방법은 분말의 1차 입자를 제어하는 것이 아니라 1차 입자가 모여 만들어진 2차 입자의 입경을 제어하는 것으로서 1차 입자의 입경을 변화시키지는 못한다. In general, a well known gas phase method of synthesizing fine powders has been attracting attention as a method for synthesizing nano-sized powders, but it is difficult to mass-produce them, so it is limited to only a small amount of special powder synthesis. In addition, the method of synthesizing the powder and pulverizing it to a smaller size to reduce the particle size is not to control the primary particles of the powder but to control the particle diameter of the secondary particles in which the primary particles are collected. It cannot be changed.
따라서, 대량 생산을 위한 분말 합성법으로는 일반적으로 액상법을 이용하는데, 그 중에서도 침전제를 사용하여 용액 중의 금속 이온을 침전시킴으로써 분말을 얻는 침전법이 ITO 분말을 제조하는 일반적인 방법으로 사용되고 있다.Therefore, as a powder synthesis method for mass production, a liquid phase method is generally used. Among them, a precipitation method of obtaining powder by precipitating metal ions in a solution using a precipitant is used as a general method for producing ITO powder.
이와 같은 침전법을 이용한 예로써, 종래에는 주석 금속을 양극으로 하고 질 산암모늄(NH4NO3) 용액을 전해액으로 하여 주석을 용해하여 메타스태닉산(metastannic acid)을 침전시키고, 이 침전을 회수하고, 건조, 하소하여 산화 주석 분말을 얻는 방법이 있다. 또한, 4가 주석 이온을 포함하는 주석염 수용액에 알칼리 용액을 더하여 주석 함유 침전을 생성하고, 이것을 분리 회수하고, 건조 후에 소성하여 산화 주석 분말을 얻는 방법 등이 개시된 바 있다. As an example using such a precipitation method, conventionally, tin metal is used as an anode and ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) solution is used as an electrolyte to dissolve tin to precipitate metastannic acid, and the precipitate is recovered. And drying and calcining to obtain tin oxide powder. In addition, a method has been disclosed in which an alkali solution is added to an aqueous tin salt solution containing tetravalent tin ions to form a tin-containing precipitate, which is separated and recovered, and calcined after drying to obtain tin oxide powder.
이 밖에도 가열한 질산암모늄 용액에 주석 금속과 질산을 첨가하여 메타스태닉산을 침전시키고, 이것을 회수, 하소하여 산화 주석 분말을 얻는 방법이나, 주석 금속에 물을 첨가하고 가열한 다음 질산을 소량씩 계속적으로 첨가하여 메타스태닉산을 침전시키고, 암모니아(NH4OH)를 이용하여 중화시킨 후, 이것을 회수, 하소하여 산화 주석 분말을 얻는 방법 등이 개시된 바 있다. In addition, tin metal and nitric acid are added to the heated ammonium nitrate solution to precipitate metastable acid, which is recovered and calcined to obtain tin oxide powder, or water is added to the tin metal and heated, and then nitric acid is continuously added in small portions. Metastanic acid is precipitated by addition, and neutralized with ammonia (NH 4 OH), and then recovered and calcined to obtain tin oxide powder.
상기의 방법들은 주석 금속을 질산에 용해하고 생성된 메타스태닉산을 침전, 중화, 회수, 하소하는 것에 의해 산화 주석 분말을 얻는 점에서 공통점이 있으며, 이 종래의 방법들은 주석 금속이 질산과 반응하는 속도가 적절히 제어되지 않아 입도 분포가 불규칙적이고, 입자 사이즈가 커서 이러한 방법들로부터 얻은 산화 주석 분말을 원료로 하여 소결체의 밀도를 높이는 것에 어려운 문제가 있다. 특히, 주석 금속이 투입되어 있는 반응기 내에 질산을 투입할 경우 주석 금속의 용해가 급격히 진행되어, 이 때 생성된 침전물을 회수하여 얻어진 산화 주석 분말은 입자 사이즈가 크고, 입자 분포가 불균일한 문제가 있다. The above methods have a common point in that tin oxide powder is obtained by dissolving tin metal in nitric acid and precipitating, neutralizing, recovering and calcining the resulting metastanic acid. Since the speed is not properly controlled, the particle size distribution is irregular, and the particle size is large, which makes it difficult to increase the density of the sintered compact using tin oxide powder obtained from these methods as a raw material. In particular, when nitric acid is added to a reactor into which tin metal is added, dissolution of tin metal proceeds rapidly, and tin oxide powder obtained by recovering the precipitate produced therein has a large particle size and a nonuniform particle distribution. .
또한, 주석 금속과 질산의 반응 속도가 너무 느린 경우 반응계의 온도를 높 게 유지하는 방법을 사용할 수 있으나, 미세한 산화 주석 분말을 생산하기 위해 추가적인 에너지 소모가 많고 작업의 효율성과 경제성이 떨어진다. In addition, if the reaction rate of the tin metal and nitric acid is too slow, a method of maintaining the temperature of the reaction system may be used. However, in order to produce fine tin oxide powder, additional energy is consumed and work efficiency and economy are inferior.
그리고, 4가 주석 이온을 포함하는 주석염 수용액을 이용하여 산화 주석 분말을 제조하는 상기 방법은 주석 함유 침전이 콜로이드 상태이기 때문에 여과가 쉽지 않은 문제가 있다. In addition, the method for preparing tin oxide powder using an aqueous tin salt solution containing tetravalent tin ions has a problem that filtration is not easy because tin-containing precipitate is in a colloidal state.
이러한 문제점들을 해결하기 위해 용매 투입량을 조절할 수 있는 방법 등에 대한 연구도 있었으나, 산화 주석 분말의 입자 사이즈가 작으면서 입도 분포가 균일하게 제조하는 것이 어렵고, 소결체의 밀도가 개선되지 않아 ITO 박막 형성시 불량률이 높고 효율성이 저하되는 문제는 해결되지 않고 있다. In order to solve these problems, there have been studies on how to adjust the amount of solvent input, but it is difficult to produce uniform particle size distribution even though the particle size of tin oxide powder is small. This high and low efficiency problem is not solved.
따라서, 제조 공정의 효율성이 높으면서도 분말의 크기가 미세하고 입도 분포가 균일한 산화 주석 분말의 제조 방법의 개발이 요구되고 있으며, 특히 에너지 효율 및 경제성 측면에서 고품질의 산화 주석 분말을 상온에서 제조할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. Therefore, development of a method for producing a tin oxide powder having a high particle size and a uniform particle size distribution while having high efficiency of the manufacturing process is required. In particular, high quality tin oxide powder can be produced at room temperature in terms of energy efficiency and economy. There is a need for research on how to do this.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 주석 금속과 질산의 반응시 주석 금속의 입자 크기를 조절함으로써 공정을 단순화하며, 동시에 입자 사이즈가 작고 입도 분포가 균일하며 입자의 비표면적이 넓은 산화 주석 분말의 제조 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to account for the above problems, and to simplify the process by adjusting the particle size of the tin metal during the reaction of the tin metal and nitric acid, at the same time, the particle size is small, the particle size distribution is uniform, and the specific surface area of the particle is oxidized It is to provide a method for producing tin powder.
본 발명의 다른 목적은 입자 크기가 작고 입도 분포가 균일한 산화 주석 분말을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a tin oxide powder having a small particle size and a uniform particle size distribution.
본 발명의 일 특징에 따른 산화 주석 분말은 볼 형태를 갖는 다수의 주석 금속들과 질산을 상온에서 교반시켜 생성된 침전물을 건조 및 하소하여 수득되며, BET 법으로 측정된 표면적이 적어도 10m2/g이며, BET 법으로 측정된 평균 입경이 70nm 이하이다.The tin oxide powder according to an aspect of the present invention is obtained by drying and calcining a precipitate formed by stirring a plurality of tin metals having a ball form and nitric acid at room temperature, and the surface area measured by the BET method is at least 10 m 2 / g The average particle diameter measured by the BET method is 70 nm or less.
상기 산화 주석 분말은 상기 주석 금속의 총 무게에 대비하여 상기 질산을 0.9 내지 2.0의 비율로 첨가하여 생성될 수 있으며, 상기 산화 주석 분말의 입자 크기는 1 내지 50㎛ 범위 내에서 단일 분포 피크를 가진다.The tin oxide powder may be produced by adding the nitric acid in a ratio of 0.9 to 2.0 relative to the total weight of the tin metal, and the particle size of the tin oxide powder has a single distribution peak within a range of 1 to 50 μm. .
또는, 상기 산화 주석 분말은 상기 주석 금속의 총 무게에 대비하여 상기 질산을 2.1 내지 3.6의 비율로 첨가하여 생성될 수 있으며, 상기 산화 주석 분말의 입자 크기는 1 내지 100㎛ 범위 내에서 단일 분포 피크를 가진다.Alternatively, the tin oxide powder may be produced by adding the nitric acid at a ratio of 2.1 to 3.6 with respect to the total weight of the tin metal, and the particle size of the tin oxide powder is a single distribution peak within a range of 1 to 100 μm. Has
본 발명의 일 특징에 따른 산화 주석 분말의 제조 방법은 주석 금속과 질산을 반응시켜 침전물을 형성하고 상기 침전물을 하소하여 제조하는 방법으로서, 볼 형태를 갖는 다수의 주석 금속들과 질산을 교반시키는 단계를 포함한다. Method for producing a tin oxide powder according to an aspect of the present invention is a method of forming a precipitate by reacting the tin metal and nitric acid and calcining the precipitate, the step of stirring a plurality of tin metal and nitric acid having a ball form It includes.
본 발명의 다른 특징에 따른 산화 주석 분말의 제조 방법은 질산 수용액 내에 볼 형태를 갖는 다수의 주석 금속들을 투입하고 교반용 볼을 이용하여 교반시켜 침전물을 형성하는 교반 단계, 상기 침전물을 회수하는 단계, 상기 회수된 주석 침전물을 중화시키는 단계, 상기 중화된 침전물을 건조하는 단계 및 상기 건조된 침전물을 하소하는 단계를 포함한다. Method for producing a tin oxide powder according to another feature of the present invention is a stirring step of forming a precipitate by adding a plurality of tin metal having a ball shape in the aqueous nitric acid solution and stirring using a stirring ball, recovering the precipitate, Neutralizing the recovered tin precipitate, drying the neutralized precipitate and calcining the dried precipitate.
상기 교반용 볼로는 지르코니아 볼을 사용할 수 있으며, 상기 주석 금속으로는 평균 크기가 1 내지 10mm인 구형의 입자들을 사용할 수 있다.Zirconia ball may be used as the stirring ball, and spherical particles having an average size of 1 to 10 mm may be used as the tin metal.
상기 교반용 볼은 상기 주석 금속의 무게 대비 1.0 내지 5.0의 무게 비율로 첨가되는 것을 특징으로 한다.The stirring ball is characterized in that it is added in a weight ratio of 1.0 to 5.0 relative to the weight of the tin metal.
상기 교반 단계는 상온에서 이루어진다.The stirring step is performed at room temperature.
상기 교반은 100 내지 500 rpm의 회전 속도로 이루어진다. The stirring is at a rotational speed of 100 to 500 rpm.
상기 주석 금속과 반응하는 상기 질산의 첨가량은 상기 주석 금속의 총 무게에 대해 0.9 내지 3.6의 무게비이다.The amount of the nitric acid reacted with the tin metal is a weight ratio of 0.9 to 3.6 with respect to the total weight of the tin metal.
상기 주석 금속의 총 무게에 대해 상기 질산의 무게비가 0.9 내지 2.0이고 상기 교반용 볼의 무게가 1.0 내지 5.0일 때, 상기 교반 단계는 24 내지 36 시간 동안 진행된다.When the weight ratio of nitric acid to the total weight of the tin metal is 0.9 to 2.0 and the weight of the stirring ball is 1.0 to 5.0, the stirring step is carried out for 24 to 36 hours.
상기 주석 금속의 총 무게에 대해 상기 질산의 무게비가 2.1 내지 3.6이고 상기 교반용 볼의 무게가 1.0 내지 5.0일 때, 상기 교반 단계는 12 내지 24 시간 동안 진행된다.When the weight ratio of nitric acid to the total weight of the tin metal is 2.1 to 3.6 and the weight of the stirring ball is 1.0 to 5.0, the stirring step is carried out for 12 to 24 hours.
상기 하소 단계는 600 내지 900℃의 온도 하에서 이루어진다.The calcination step is carried out under a temperature of 600 to 900 ℃.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 질산과 반응하는 주석 금속의 입자 크기를 작게 하고 교반용 볼을 첨가하여 물리적인 교반을 행함으로써, 상온에서 침전 반응이 일어날 수 있어 기존의 제조 방법과 비교할 때 제조 공정이 단순화된다. 또한, 입자 크기가 작고 입도 분포가 균일한 산화 주석 분말을 얻을 수 있으며, 상기 산화 주석 분말은 소결 밀도가 높으므로 고밀도 ITO 타겟을 제조하는데 사용될 수 있다. As described above, according to the present invention, by reducing the particle size of the tin metal reacting with nitric acid and adding the stirring ball to perform physical stirring, precipitation reaction may occur at room temperature, compared with the conventional manufacturing method. The process is simplified. In addition, it is possible to obtain a tin oxide powder having a small particle size and a uniform particle size distribution, and since the tin oxide powder has a high sintered density, it can be used to prepare a high density ITO target.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 산화 주석 분말과 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a tin oxide powder and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 주석 분말의 제조 공정의 흐름도를 나타낸다. 1 shows a flowchart of a manufacturing process of tin oxide powder according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 산화 주석 분말의 제조는 반응기 내에 주석 금속과 교반용 볼 및 물을 투입하는 준비 단계(S11), 상기 반응기 내에 질산을 첨가하고 상기 반응기를 교반하는 교반 단계(S12), 상기 주석 금속 및 상기 질산의 반응으로 침전이 생성되는 단계(S13), 상기 교반용 볼을 여과하여 상기 침전물을 회수하는 단계(S14), 상기 분말을 중화하는 단계(S15), 상기 중화된 분말을 세척하는 단 계(S16), 상기 세척된 분말을 건조하는 단계(S17) 및 상기 건조된 분말을 하소하는 단계(S18)를 포함한다.Referring to Figure 1, the preparation of the tin oxide powder is prepared in step (S11) for introducing the tin metal and the stirring ball and water in the reactor, the stirring step (S12) for adding nitric acid in the reactor and stirring the reactor, A step of producing a precipitate by the reaction of the tin metal and the nitric acid (S13), filtering the stirring ball to recover the precipitate (S14), neutralizing the powder (S15), washing the neutralized powder In step S16, the step of drying the washed powder (S17) and the step of calcining the dried powder (S18).
상기 준비 단계(S11)에서 반응기 내에 주석 금속, 교반용 볼 및 물을 투입한다. 상기 주석 금속은 볼 내지 팥알 형태의 구형 입자이다. 상기 주석 금속은 평균 크기가 1 내지 10mm, 바람직하게는 대략 5mm 정도인 것을 사용한다. 상기 주석 금속을 다수 개 반응기 내에 투입한다. 이 때, 상기 주석 금속들 간의 크기 차이가 작거나 거의 없는 균일한 크기의 주석 금속들을 사용하는 것이 반응의 효율성 측면에서 좋다. In the preparation step (S11) is added to the tin metal, stirring ball and water in the reactor. The tin metal is spherical particles in the form of balls or adzuki beans. The tin metal has an average size of 1 to 10 mm, preferably about 5 mm. The tin metal is introduced into a plurality of reactors. At this time, it is preferable to use tin metals of uniform size with little or little size difference between the tin metals in view of the efficiency of the reaction.
상기 교반용 볼은 산에 의해 부식이 되지 않고 주석 금속과 반응하여 깨지거나 부서지지 않는 지르코니아 볼을 사용한다. 상기 교반용 볼로 알루미나 볼을 사용할 경우에는 주석 금속과 반응하면서 알루미나 볼이 깨져 나가므로 반응시 불순물 및 부반응물의 원인이 되는 문제점이 있다. 또한, 유리 볼은 강도가 약하므로 반응에 적합하지 않다.The stirring ball uses a zirconia ball that does not corrode by acid and reacts with or breaks with tin metal. In the case of using the alumina ball as the stirring ball, the alumina ball is broken while reacting with the tin metal, which causes a problem that causes impurities and side reactions during the reaction. In addition, the glass ball is weak in strength and therefore not suitable for reaction.
다음으로, 상기 반응기 내에 질산을 투입한다. 질산 외에 다른 종류의 산을 사용할 수도 있으나, 주석 금속과의 반응에 있어서는 질산을 사용하는 것이 바람직하다. 염산을 사용할 시에는 메타스태닉산(metastannic acid)이 침전되는 것이 아니라, 주석 금속이 염산에 완전히 용해되어 이온화가 된다. 여기에 알칼리(alkali) 이온을 첨가하여 수산화 주석을 침전시킬 수 있으나, 염산의 염화(Cl-) 이온의 제거가 어렵다는 문제가 있다. 또한, 황산에 주석 금속을 용해시키면 용해 성이 떨어지고 상당히 많은 시간이 소요되는 문제가 있기 때문이다.Next, nitric acid is added to the reactor. Although other types of acids other than nitric acid may be used, nitric acid is preferably used in the reaction with tin metal. When hydrochloric acid is used, metastannic acid is not precipitated, but tin metal is completely dissolved in hydrochloric acid and ionized. An alkali (alkali) ions may be added to precipitate tin hydroxide, but there is a problem that removal of chloride (Cl − ) ions from hydrochloric acid is difficult. In addition, dissolution of tin metal in sulfuric acid is a problem because it is poor in solubility and takes a lot of time.
용매 투입시, 주석 금속에 질산을 바로 투입하게 되면 반응이 급격히 일어나기 때문에 입자 크기 및 입자 크기 분포 등을 제어하기가 어렵다. 그렇기 때문에 용매는 주석 금속을 반응기 내에 투입하고, 물을 먼저 투입한 다음 질산을 첨가하는 것이 바람직하다. 그리고, 질산은 반응기 높이에 대해 절반 이상의 질산 수용액이 채워지지 않도록 투입하는 것이 바람직하다. 이는 질산 수용액의 양이 지나치게 많을 경우 교반이 효율적으로 이루어지기 어렵기 때문이다. 또한, 상기 질산은 10분 이내에 반응기 내로 전부 투입하도록 한다. 이는 질산의 투입 시간이 짧으면 반응 초기에 많은 양의 핵(nuclei)이 생성되어 산화 주석 분말의 입도 분포가 균일해질 수 있기 때문이다.When the solvent is added, it is difficult to control the particle size and particle size distribution because the reaction occurs rapidly when nitric acid is directly added to the tin metal. For this reason, it is preferable that the solvent is introduced with tin metal into the reactor, water is added first, and then nitric acid is added. In addition, the nitric acid is preferably added so that at least half the nitric acid aqueous solution is not filled with respect to the reactor height. This is because when the amount of the nitric acid solution is too large, stirring is difficult to be made efficiently. In addition, all of the nitric acid is introduced into the reactor within 10 minutes. This is because if the nitric acid input time is short, a large amount of nuclei may be generated at the beginning of the reaction, so that the particle size distribution of the tin oxide powder may be uniform.
질산을 반응기 내에 투입한 후 교반(S12)하여 질산과 주석 금속을 반응시킨다. 상기 교반은 상온에서 이루어진다. 외부에서 온도를 가하지 않아도 주석 금속의 크기가 작아 비표면적이 크고, 주석 금속 간의 마찰 또는 주석 금속과 교반용 볼과의 마찰로 인해 침전 생성 반응(S13)이 빠르게 진행될 수 있다. Nitric acid is introduced into the reactor and stirred (S12) to react nitric acid with tin metal. The stirring is performed at room temperature. Even if the temperature is not applied to the outside, the tin metal has a small specific surface area due to its small size, and the precipitation generating reaction (S13) may proceed rapidly due to the friction between the tin metal or the friction between the tin metal and the stirring ball.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 주석 분말의 제조 공정에서 주석 금속과 질산의 반응이 일어나기 전 반응 용기의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 주석 분말의 제조 공정에서 주석 금속과 질산의 반응이 일어난 후 반응 용기의 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view of the reaction vessel before the reaction of the tin metal and nitric acid in the manufacturing process of the tin oxide powder according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a manufacturing process of the tin oxide powder according to an embodiment of the present invention Is a cross-sectional view of the reaction vessel after the reaction of tin metal with nitric acid takes place.
도 2 및 도 3을 참조하면, 반응기 내에 지르코니아 볼(20) 및 주석 금속(30)이 투입되고 질산 수용액(10)이 첨가되며, 상기 반응기를 교반시킴으로써 주석 금 속(30)이 질산 수용액(10) 내에서 반응하여 침전물(40)을 생성한다. 상기 지르코니아 볼(20) 및 상기 주석 금속(30)의 입자 크기는 5mm 내외로 유사하다. 상기 침전물(40)은 메타스태닉산 분말로 중화, 건조 및 하소 단계를 거쳐 산화 주석 분말로 제조되며, 상기 산화 주석 분말의 입자 크기는 70nm 이하로 미세할 수 있다. 2 and 3, the
또한, 상기 교반은 100 내지 500 rpm의 회전 속도로 행하는 것이 바람직하며, 롤러 간의 간격은 5 내지 15 cm의 범위가 바람직하다. 볼 밀링기의 회전 속도가 100 rpm보다 작을 경우 주석 금속과 질산의 반응이 느리게 일어날 수 있으며 500 rpm보다 클 경우에는 교반용 볼이 깨져 지르코니아가 불순물로 들어갈 우려가 있기 때문이다. In addition, the stirring is preferably performed at a rotational speed of 100 to 500 rpm, the interval between the rollers is preferably in the range of 5 to 15 cm. If the rotational speed of the ball mill is less than 100 rpm, the reaction of tin metal and nitric acid may occur slowly. If the ball mill is larger than 500 rpm, the stirring ball may be broken and zirconia may enter the impurities.
상기 주석 금속과 반응하는 상기 질산의 첨가량은 상기 주석 금속의 총 무게에 대해 0.9 내지 3.6배이다. 즉, 상기 질산은 주석 금속에 대한 질산의 무게비(HNO3/Sn)가 0.9 내지 3.6가 되도록 첨가된다. 질산 첨가량의 비율이 0.9보다 작으면, 제조된 산화 주석 분말의 입경 분포의 불규칙함은 작지만, 반응 속도가 느리므로 제조 공정의 효율이 떨어진다. 그리고, 질산 첨가량의 비율이 3.6보다 크면 반응이 급격히 진행되므로 반응을 제어하기 어려워 최종적으로 제조된 산화 주석 분말의 입경 분포가 불균일해진다. 다만 상기 질산의 첨가량은 주석 금속의 크기나 질산의 농도, 반응 온도 등에 따라 달라질 수 있다. The amount of the nitric acid reacted with the tin metal is 0.9 to 3.6 times the total weight of the tin metal. That is, the nitric acid is added so that the weight ratio (HNO 3 / Sn) of nitric acid to tin metal is 0.9 to 3.6. If the ratio of nitric acid addition amount is smaller than 0.9, the irregularity of the particle size distribution of the produced tin oxide powder is small, but since the reaction rate is slow, the efficiency of a manufacturing process falls. And when the ratio of nitric acid addition amount is larger than 3.6, since reaction advances rapidly, it is difficult to control reaction and the particle size distribution of the finally manufactured tin oxide powder will become nonuniform. However, the amount of nitric acid added may vary depending on the size of the tin metal, the concentration of nitric acid, the reaction temperature, and the like.
상기 교반 단계(S12)는 12 내지 36 시간 동안 진행될 수 있으며, 구체적으로는 질산의 첨가량 및 교반용 볼의 양에 따라 달라질 수 있다. The stirring step (S12) may be performed for 12 to 36 hours, and may vary depending on the amount of nitric acid and the amount of the stirring ball.
상기 주석 금속의 총 무게에 대한 상기 질산의 무게비가 0.9 내지 2.0이고, 주석 금속의 총 무게에 대한 상기 교반용 볼의 무게가 1.0 내지 5.0일 때, 상기 교반 단계(S12)는 24 내지 36 시간 동안 진행된다. 주석 금속에 대한 질산 첨가량(HNO3/Sn)이 0.9 내지 2.0의 범위에서 생성된 산화 주석 분말의 입자 사이즈는 1 내지 50㎛ 범위에서 단일 분포 피크(peak)를 가진다. When the weight ratio of the nitric acid to the total weight of the tin metal is 0.9 to 2.0, the weight of the stirring ball to the total weight of the tin metal is 1.0 to 5.0, the stirring step (S12) for 24 to 36 hours Proceed. The particle size of the tin oxide powder produced in the range of 0.9 to 2.0 of nitric acid addition amount (HNO 3 / Sn) to the tin metal has a single distribution peak in the range of 1 to 50 μm.
상기 주석 금속의 총 무게에 대한 상기 질산의 무게비가 2.1 내지 3.6이고, 주석 금속의 총 무게에 대한 상기 교반용 볼의 무게가 1.0 내지 5.0일 때, 상기 교반 단계(S12)는 12 내지 24 시간 동안 진행된다. 주석 금속에 대한 질산 첨가량(HNO3/Sn)이 0.9 내지 2.0의 범위에서 생성된 산화 주석 분말의 입자 사이즈는 1 내지 100㎛ 범위에서 단일 분포 피크(peak)를 가진다. When the weight ratio of the nitric acid to the total weight of the tin metal is 2.1 to 3.6, and the weight of the stirring ball to the total weight of the tin metal is 1.0 to 5.0, the stirring step (S12) for 12 to 24 hours Proceed. The particle size of the tin oxide powder produced in the range of 0.9 to 2.0 of nitric acid addition amount (HNO 3 / Sn) to the tin metal has a single distribution peak in the range of 1 to 100 μm.
상기 교반 단계(S12)에서 주석 금속과 질산의 반응으로 메타스태닉 산이 침전으로 생성(S13)된다. 상기 메타스태닉산 침전물은 교반용 볼과 함께 혼합되어 있으므로, 교반용 볼의 크기보다 작은 메쉬(mesh)를 가진 체(sieve)로 교반용 볼을 여과하여 거른 후, 초순수로 세척하여 교반용 볼과 메타스태닉산 침전물을 분리(S14)한다. In the stirring step (S12), metastatic acid is produced by precipitation of the tin metal and nitric acid (S13). Since the metastainonic acid precipitate is mixed with the stirring ball, the stirring ball is filtered by a sieve having a mesh smaller than the size of the stirring ball, and then filtered with ultrapure water to wash the stirring ball. Metastainonic acid precipitate is separated (S14).
분리된 메타스태닉산 침전물에 암모니아수를 첨가하여 용액 속에 남아 있는 미반응물을 침전시키면서 pH를 7 이상으로 반응물을 중화(S15)시킨다. 바람직하게는 pH를 7로 중화시킨다. 암모니아수를 이용하여 메타스태닉산 침전물을 중화시키지 않을 경우, 반응물 내에 이온의 함량이 높아 침전물 내에 이온이 잔류하고 산화 주석 분말의 순도가 저하되기 때문이다. Ammonia water is added to the separated metastanic acid precipitate to neutralize the reactants to a pH of 7 or more while precipitating unreacted substances remaining in the solution (S15). Preferably the pH is neutralized to 7. This is because if the metastainonic acid precipitate is not neutralized using ammonia water, the content of ions in the reactant is high and ions remain in the precipitate and the purity of tin oxide powder is reduced.
중화시킨 후에는 상기 침전물을 초순수로 세척(S16)한다. 상기 세척 단계(S16)는 여러 번 반복 수행될 수 있으며, 초순수로 세척 후 알코올로 후세척 과정을 거칠 수 있다. 알코올로 후세척 시에는 순도 99.9% 이상의 고순도 알코올로 세척할 수 있다.After neutralization, the precipitate is washed with ultrapure water (S16). The washing step (S16) may be repeated several times, after washing with ultrapure water may be subjected to a post-washing process with alcohol. After washing with alcohol, it can be washed with high purity alcohol of 99.9% or higher purity.
세척 효과는 전기 전도도로 측정이 가능하며 본 발명의 제조 방법에 의하면, 세척액의 전기 전도도가 2mS/㎝ 이하, 바람직하게는 1mS/㎝ 이하로 할 수 있다. The washing effect can be measured by electrical conductivity, and according to the production method of the present invention, the electrical conductivity of the washing liquid can be 2 mS / cm or less, preferably 1 mS / cm or less.
다음으로, 상기 세척된 분말을 건조(S16)한다. 상기 건조 단계(S16)는 단계는 80 내지 120℃의 온도 하에서 18 내지 36 시간 동안 이루어진다. Next, the washed powder is dried (S16). The drying step (S16) is a step for 18 to 36 hours at a temperature of 80 to 120 ℃.
다음으로는 상기 건조된 분말을 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 600 내지 900℃에서 하소(S18)하여 산화 주석 분말을 얻는다(S19).Next, the dried powder is pulverized using a pulverizer, and calcined at 600 to 900 ° C. (S18) to obtain tin oxide powder (S19).
본 발명의 제조 방법에 의하면, 입자 크기가 미세하고 입자 크기 분포가 균일한 고순도의 산화 주석 분말을 얻을 수 있다. 구체적으로는, 입도 분포가 1 내지 50㎛ 범위의 단일 분포 피크를 가지고, 세척 후에 전기 전도도가 1mS/㎝ 이하이고, BET 법으로 측정된 표면적이 적어도 10m2/g 이상이고, BET 법으로 측정된 입자 크기가 70nm 이하인 고순도의 산화 주석 분말을 얻을 수 있다. According to the production method of the present invention, a high purity tin oxide powder having a fine particle size and a uniform particle size distribution can be obtained. Specifically, the particle size distribution has a single distribution peak in the range of 1 to 50 µm, the electrical conductivity after washing is 1 mS / cm or less, the surface area measured by the BET method is at least 10 m 2 / g or more, and is measured by the BET method. A high purity tin oxide powder having a particle size of 70 nm or less can be obtained.
이하 실시예를 통하여 본 발명에 따른 산화 주석 분말 및 그 제조 방법을 더욱 상세하게 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 보다 더 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 것으로서, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the tin oxide powder according to the present invention and a method for preparing the same according to the present invention will be described in more detail, but the following examples are provided to illustrate the present invention in more detail. It is not limited.
[실시예 1]Example 1
크기가 5mm인 주석 금속(tin metal, shot) 30g을 1L 반응기에 투입한 후, 지르코니아 볼 100g(ZrO2/Sn의 무게비 = 3.3:1)을 첨가한 뒤, 순수한 물 75mL를 투입하였다. 다음으로 농도 60%의 질산을 75mL(HNO3/Sn의 무게비 = 2.5:1)를 투입하였다. 상기 질산 첨가 개시로부터 12시간 동안 상온에서 반응시킨 후, 볼밀링기를 이용하여 회전 속도 300 rpm으로 교반시켜 메타스태닉산 침전물을 얻었다. 상기 용해액을 메쉬 1mm 체(sieve)로 걸러 지르코니아 볼을 분리한 후, 초순수로 지르코니아 볼의 표면에 남아 있는 메타스태닉산 침전물을 세척한다.30 g of tin metal (shot) having a size of 5 mm was added to a 1 L reactor, and then 100 g of zirconia balls (weight ratio of ZrO 2 / Sn = 3.3: 1) were added thereto, followed by 75 mL of pure water. Next, 75 mL (weight ratio of HNO 3 / Sn = 2.5: 1) was added to nitric acid having a concentration of 60%. After reacting at room temperature for 12 hours from the start of nitric acid addition, it was stirred at a rotational speed of 300 rpm using a ball mill to obtain a metastainonic acid precipitate. The lysate is filtered through a
다음으로, 여과된 메타스태닉산 침전물을 농도 28% 암모니아수를 pH 7로 중화될 때까지 첨가한다. 상기 용해액에 초순수 2L를 첨가 후, 원심분리기를 통해 3번 세척을 수행하고, 순수한 물 100mL를 더 첨가하여 석션(suction)을 하여 침전물을 여과하였다. 여과 후 얻어진 메타스태닉산을 105℃ 건조 오븐에서 24시간 동안 건조한 뒤, 분쇄기를 이용하여 1분간 분쇄하고 600℃에서 3시간 동안 하소하여 산화 주석 분말을 얻었다.Next, the filtered metastanic acid precipitate is added until the concentration of 28% aqueous ammonia is neutralized to pH 7. After adding 2 L of ultrapure water to the solution, washing was performed three times through a centrifugal separator, and 100 mL of pure water was added thereto, followed by suction to filter the precipitate. The metastanic acid obtained after filtration was dried in a 105 ° C. drying oven for 24 hours, and then ground for 1 minute using a grinder and calcined at 600 ° C. for 3 hours to obtain a tin oxide powder.
상기 산화 주석 분말의 BET 법으로 측정한 표면적 및 BET 법으로 측정된 평균 입경(dBET)을 표 1에 나타내었다. Table 1 shows the surface area measured by the BET method and the average particle diameter (dBET) measured by the BET method of the tin oxide powder.
상기 산화 주석 분말의 입도 분포는 도 4와 같고, SEM 사진은 도 5에 나타내었다. The particle size distribution of the tin oxide powder is as shown in FIG. 4, and the SEM photograph is shown in FIG. 5.
[비교예 1]Comparative Example 1
주석 금속(tin metal, shot) 30g을 1L 반응기에 투입한 후, 순수한 물 75mL를 투입하였다. 상기 주석 금속은 실시예 1에서와 같이 다수 개의 작은 입자들이 아니라, 하나의 덩어리 형태이다. 다음으로 농도 60%의 질산을 75mL를 투입하였다. 상기 질산 첨가 개시로부터 12시간 동안 상온에서 반응시킨 후, 메타스태닉산 침전물을 얻었다. 30 g of tin metal (shot) was added to a 1 L reactor, followed by 75 mL of pure water. The tin metal is not a large number of small particles as in Example 1, but in the form of a single mass. Next, 75 mL of nitric acid having a concentration of 60% was added thereto. After reacting at room temperature for 12 hours from the start of nitric acid addition, a metastainonic acid precipitate was obtained.
다음으로, 상기 용해액이 pH 7로 중화될 때까지 28% 암모니아수를 첨가하였다. 이 용해액에 순수한 물 2L를 첨가 후, 원심분리기를 통해 3번 세척을 한 후, 순수한 물 100ml를 더 첨가한 후 종이 필터를 이용하여 여과하였다. 여과 후 얻어진 메타스태닉산을 105℃ 건조오븐에서 24시간 건조한 뒤, 분쇄기를 이용하여 1분간 분쇄하고, 600℃에서 3시간 하소하여 산화 주석 분말을 얻었다.Next, 28% ammonia water was added until the solution was neutralized to pH 7. 2L of pure water was added to the solution, and the resultant was washed three times using a centrifuge. Then, 100 ml of pure water was further added, followed by filtration using a paper filter. The metastanic acid obtained after the filtration was dried in a 105 ° C. drying oven for 24 hours, and then ground for 1 minute using a grinder, and calcined at 600 ° C. for 3 hours to obtain a tin oxide powder.
상기 산화 주석 분말의 BET 법으로 측정한 표면적 및 BET 법으로 측정된 평균 입경(dBET)을 표 1에 나타내었다. Table 1 shows the surface area measured by the BET method and the average particle diameter (dBET) measured by the BET method of the tin oxide powder.
[비교예 2]Comparative Example 2
주석 금속(tin metal, shot) 30g을 1L 반응기에 투입한 후, 순수한 물 75mL를 투입하였다. 상기 주석 금속은 실시예 1에서와 같이 다수 개의 작은 입자들이 아니라, 하나의 덩어리 형태이다. 다음으로 농도 60%의 질산을 75mL를 투입하였다. 상기 질산 첨가 개시로부터 24시간 동안 상온에서 반응시킨 후, 메타스태닉산 침전물을 얻었다. 30 g of tin metal (shot) was added to a 1 L reactor, followed by 75 mL of pure water. The tin metal is not a large number of small particles as in Example 1, but in the form of a single mass. Next, 75 mL of nitric acid having a concentration of 60% was added thereto. After reacting at room temperature for 24 hours from the start of nitric acid addition, a metastainonic acid precipitate was obtained.
이하의 과정은 비교예 1과 동일하게 수행하여 산화 주석 분말을 얻었다. 상기 산화 주석 분말의 BET 법으로 측정한 표면적 및 BET 법으로 측정된 평균 입경(dBET)을 표 1에 나타내었다.The following procedure was performed in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a tin oxide powder. Table 1 shows the surface area measured by the BET method and the average particle diameter (dBET) measured by the BET method of the tin oxide powder.
[비교예 3][Comparative Example 3]
주석 금속(tin metal, shot) 30g을 1L 반응기에 투입한 후, 순수한 물 75mL를 투입하였다. 상기 주석 금속은 실시예 1에서와 같이 다수 개의 작은 입자들이 아니라, 하나의 덩어리 형태이다. 다음으로 농도 60%의 질산을 75mL를 투입하였다. 상기 질산 첨가 개시로부터 36시간 동안 상온에서 반응시킨 후, 메타스태닉산 침전물을 얻었다. 30 g of tin metal (shot) was added to a 1 L reactor, followed by 75 mL of pure water. The tin metal is not a large number of small particles as in Example 1, but in the form of a single mass. Next, 75 mL of nitric acid having a concentration of 60% was added thereto. After reacting at room temperature for 36 hours from the start of nitric acid addition, a metastainonic acid precipitate was obtained.
이하의 과정은 비교예 1과 동일하게 수행하여 산화 주석 분말을 얻었다. 상기 산화 주석 분말의 BET 법으로 측정한 표면적 및 BET 법으로 측정된 평균 입경(dBET)을 표 1에 나타내었다. The following procedure was performed in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a tin oxide powder. Table 1 shows the surface area measured by the BET method and the average particle diameter (dBET) measured by the BET method of the tin oxide powder.
[비교예 4][Comparative Example 4]
주석 금속(tin metal, shot) 30g을 1L 반응기에 투입한 후, 순수한 물 75mL를 투입하였다. 상기 주석 금속은 실시예 1에서와 같이 다수 개의 작은 입자들이 아니라, 하나의 덩어리 형태이다. 다음으로 농도 60%의 질산을 75mL를 투입하였다. 상기 질산 첨가 개시로부터 48시간 동안 상온에서 반응시킨 후, 메타스태닉산 침전물을 얻었다. 30 g of tin metal (shot) was added to a 1 L reactor, followed by 75 mL of pure water. The tin metal is not a large number of small particles as in Example 1, but in the form of a single mass. Next, 75 mL of nitric acid having a concentration of 60% was added thereto. After reacting at room temperature for 48 hours from the start of nitric acid addition, a metastainonic acid precipitate was obtained.
이하의 과정은 비교예 1과 동일하게 수행하여 산화 주석 분말을 얻었다. 상기 산화 주석 분말의 BET 법으로 측정한 표면적 및 BET 법으로 측정된 평균 입경(dBET)을 표 1에 나타내었다. The following procedure was performed in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a tin oxide powder. Table 1 shows the surface area measured by the BET method and the average particle diameter (dBET) measured by the BET method of the tin oxide powder.
(g)Ball content
(g)
(h)Retention time
(h)
상기 표 1의 결과로부터, 크기가 5mm 내외인 주석 금속 입자들 및 지르코니아 볼을 투입하여 반응시켜 제조한 실시예 1의 산화 주석 분말이 비표면적(BET) 값이 가장 높고, 입자 크기(dBET)도 70nm 이하로 나타났음을 알 수 있다. 이는 다수의 작은 주석 금속 입자들을 사용하지 않고 크기가 큰 하나의 주석 금속 덩어리를 질산 수용액 내에 투입하여 반응시킨 비교예 1 내지 4의 경우에 비해 비표면적이 대략 1.5배 내지 2.0배 이상으로 크게 나타났으며, 입자 크기도 대략 1.5배 내지 2.0배 이상 작게 나타났다. From the results of Table 1, the tin oxide powder of Example 1 prepared by adding and reacting tin metal particles having a size of about 5 mm and zirconia balls has the highest specific surface area (BET) value, and also shows the particle size (dBET). It can be seen that it appeared below 70nm. This shows that the specific surface area is about 1.5 times to 2.0 times larger than that of Comparative Examples 1 to 4, in which one large tin metal mass is added to an aqueous solution of nitric acid without using many small tin metal particles. In addition, the particle size also appeared to be about 1.5 to 2.0 times smaller.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 산화 주석 분말의 입도 분포를 나타내는 그래프이다. 상기 그래프에서 D10(산화 주석 입자 중에서 크기가 하위 10%인 입자의 크기, 즉 크기 순으로 나열할 때 10개 중 1번째로 작은 입자)은 1.007㎛, D50(산화 주석 입자 중에서 크기가 하위 50%인 입자의 크기)은 2.174㎛, D90(산화 주석 입자 중에서 크기가 하위 90%인 입자의 크기)은 17.543㎛이다. 본 그래프에서 산화 주석 분말의 입도 분포는 1 내지 40㎛ 범위 내에서 단일 분포 피크를 가진다. 4 is a graph showing a particle size distribution of tin oxide powder according to Example 1 of the present invention. In the graph, D10 (the size of the lowest 10% of the tin oxide particles, that is, the first smallest of 10 when listed in order of size) is 1.007 µm and D50 (the lowest 50% of the tin oxide particles). The size of phosphorus particles) is 2.174 μm and D90 (the size of the lower 90% of the tin oxide particles) is 17.543 μm. The particle size distribution of tin oxide powder in this graph has a single distribution peak within the range of 1 to 40 μm.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 산화 주석 분말의 전자 주사 현미경(SEM) 사진으로, 배율은 십만 배이다. 산화 주석 분말의 입자 크기가 100nm보다 작고 균일한 것을 알 수 있다. 5 is an electron scanning microscope (SEM) photograph of the tin oxide powder according to Example 1 of the present invention, wherein the magnification is 100,000 times. It can be seen that the particle size of the tin oxide powder is smaller than 100 nm and uniform.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
본 발명에 의한 산화 주석 분말은 상온에서 제조가 가능하여 제조 공정이 간단하고 경제적이며, 산화 주석 분말의 입자 크기가 미세하고 균일하여 소결 밀도가 높으므로 고밀도 ITO 타겟을 제조하는데 사용될 수 있다. Since the tin oxide powder according to the present invention can be manufactured at room temperature, the manufacturing process is simple and economical, and since the particle size of the tin oxide powder is fine and uniform, the sintered density is high, and thus it can be used to prepare a high density ITO target.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 주석 분말의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a process of preparing tin oxide powder according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 주석 분말의 제조 공정에서 주석 금속과 질산의 반응이 일어나기 전 반응 용기의 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view of the reaction vessel before the reaction of the tin metal and nitric acid in the manufacturing process of the tin oxide powder according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 주석 분말의 제조 공정에서 주석 금속과 질산의 반응이 일어난 후 반응 용기의 단면도이다. Figure 3 is a cross-sectional view of the reaction vessel after the reaction of the tin metal and nitric acid in the manufacturing process of the tin oxide powder according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 산화 주석 분말의 입도 분포를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing a particle size distribution of tin oxide powder according to Example 1 of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 산화 주석 분말의 전자 주사 현미경(SEM) 사진이다. 5 is an electron scanning microscope (SEM) photograph of the tin oxide powder according to Example 1 of the present invention.
[도면의 주요 부호에 대한 설명][Description of Major Symbols in Drawing]
10: 질산 20: 지르코니아 볼10: nitric acid 20: zirconia ball
30: 주석 금속 40: 침전물30: tin metal 40: precipitate
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