TWI330672B - Method for forming ultrafine particle brittle material at low temperature - Google Patents
Method for forming ultrafine particle brittle material at low temperature Download PDFInfo
- Publication number
- TWI330672B TWI330672B TW92114202A TW92114202A TWI330672B TW I330672 B TWI330672 B TW I330672B TW 92114202 A TW92114202 A TW 92114202A TW 92114202 A TW92114202 A TW 92114202A TW I330672 B TWI330672 B TW I330672B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- brittle material
- ultrafine
- particles
- ultrafine particle
- heat treatment
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 127
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 75
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 20
- 238000009718 spray deposition Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 92
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 34
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 13
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 11
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 6
- -1 MnZn Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000002635 electroconvulsive therapy Methods 0.000 description 2
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 206010010214 Compression fracture Diseases 0.000 description 1
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 1
- 229910017916 MgMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003962 NiZn Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 241000270666 Testudines Species 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(II) oxide Inorganic materials [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009770 conventional sintering Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 235000021438 curry Nutrition 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/006—Amorphous articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
- C04B35/491—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates based on lead zirconates and lead titanates, e.g. PZT
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
- H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/549—Particle size related information the particle size being expressed by crystallite size or primary particle size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
- H10N30/8548—Lead-based oxides
- H10N30/8554—Lead-zirconium titanate [PZT] based
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Description
第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 树明係關於一種使例如陶究材料等脆 子成形，亦即成膜或造型之技術。 斜之超微粒 【先前技術】 例如曰本特開200! —3180號公報所記载之 法（1999年版「應用物理」，v〇U8，p44_47 嘴付搬積 及2002年版「科學與工業」，V〇L76_2,pi~7’作者：明渡純； 等利用機械性衝擊力之脆性材料低溫成形方法=，者：明渡純） 料粒子施以碰撞或施加超音波等衝擊力^’係藉由訝原 面，產生粒子間之結合而製得成形體。此時，碎而形成新生 子容易以低溫的衝擊力破碎，乃在施加機械性衝料粒 利用磨機等對原料粒子進行處理，而以缺陷或錯位之^ = 部儲存能量，俾容易以少量的外部刺激產生；子： 散而栓供一種可在常溫達成粒子間結合之方法。 、 然而，以此方法所形成之脆性材料低溫成形體，反而會在 =部包含多量的缺陷或錯位，將此方法使用在電子材料時，與 高溫烘燒的材料相比較，其電器特性之性能較差，而有適用範 圍受限制的問題。而且，施加於成形前之原料粒子之磨碎處理 過多時，會在原料粒子表面吸附過多雜質，而在原料粒子表面 導入過多缺陷，所形成之膜片或成形體之密度也會減少。結 果，膜片或成形體之硬度或揚氏係數等特性會降低，而有妨礙 實用性之問題。 【發明内容】 1330672 第92114202號專利申請案 補充，修正後無劃線之說修正頁_式三份 •本發明超微粒子紐材料之低溫成形 方法包括以下各步 驟：對超齡子脆輯料心機械性衝擊力或壓力，使-次粒 徑小於5Gnm之超微粒子佔全部粒子個數之比例達戦㈣ %，同時以低於該脆性材料燒結溫度的溫度進行熱處理，令前 述比例低於50/6 ’然後’藉由施加高於破壞強度的機械性衝擊 力使之破碎，令超微粒子跪性材料相互結合，而獲得超微 脆性材料成形體》
其次’本發明係為-種一次粒徑在⑽⑽以上之超微粒子 脆性材料n次粒㈣5Gnm以上之超微粒子脆性材料的 表面沒有一次粒徑小於5〇nm的超微粒子脆性材料。 本發明之上述及其他特徵與優點，可藉由下文之陳述配合 附圖說明而得以明晰。 (發明之最佳實施形態） 依據本發明’可以提供下列技術方案。
(1) -種超齡子驗材料之低溫絲方法，其特徵在 包括下列各步I對超微粒子脆性材料施以機械性衝擊力或壓 力，使-次粒徑小於50nm之超微粒子占全部粒子個數的匕匕例 侧至90%’同時以低於該脆性材料燒結溫度的溫度進行熱 處理’令前述比例低於50%，然後’藉由施加高於破壞強度的 機械性衝擊力，使之破碎，令超微粒子脆性材料相互結合，而 獲得超微粒子脆性材料成形體。 (2) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫絲方法， 其中，在施以上述機械性衝擊力或施加壓力之前的超微粒子脆 性材料的平均一次粒徑設定在50nm至5em。 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 (3) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，超微粒子脆性材料之熱處理溫度係設定在200°C至1200 〇C。 (4) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，超微粒子脆性材料之熱處理係在空氣中、氧化性氣體環 境中、或氫等還元性氣體環境中進行者。 (5) 如上述（1 )項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，超微粒子脆性材料之熱處理係在反應性氣體環境中進行 者。 (6) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，超微粒子脆性材料之熱處理時間係設定在30分鐘以内。 (7) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，對超微粒子脆性材料施加機械性衝擊力或壓力之步驟係 在（例如含水量1%以下，較理想為0.5%以下之）乾燥環境中 進行者。 (8) 如上述（1 )項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，成形步驟係以喷付澱積法進行者。 (9) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫成形方法， 其中，施加機械性衝擊力'或壓力於超微粒子脆性材料之步驟係 由粉碎機進行者。 (10) 如上述（1)項之超微粒子脆性材料之低溫成形方 法，其申，上述超微粒子脆性材料係為一次粒徑在50nm以上 者，而且在該一次粒徑為50nm以上之超微粒子脆性材料的表 面不具有一次粒徑小於50nm之超微粒子脆性材料。 7 1330672 第92114202號專利申請案 ’ 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 、（11)如上述⑴項之超微粒子脆性材料之低溫成形方 - 法，其中，所使用之超微粒子脆性材料係具有一次粒徑為50nm - w上、5"威下之多結晶構造，而該多結晶構造則由結晶粒 徑（晶粒大小）10丽以上，賴下之微細結晶所構成者。 02)如上述（1)至（11)項令任一項之超微粒子脆性 材料之低溫成形方法，其中’上述成形步驟係在上述熱處理之 後’將（例如含水量⑼以下’較理想為〇5%以下）之乾燥超 •，粒子跪性材料與氣體（例如氮、氛及氬等惰性氣體 ’與含水 篁1/以下，較理想為0 5%以下之乾燥空氣）混合再經由喷 嘴喷在基板上，而將上述超微粒子脆性材料破碎，使超微粒子 脆性材料相互結合，以獲得超微粒子脆性材料成形體。 - (13) 一種超微粒子脆性材料，其一次粒徑在50nm以上， * 其特徵在：上述一次粒徑5〇11111以上之超微粒子脆性材料之表 面不具有一次粒徑小於50nm之超微粒子脆性材料。 (14 ) 一種超微粒子脆性材料，具備一次粒徑在5〇nm以 上、5 v m以下之多結晶構造，該多結晶構造係由結晶粒徑（晶 _粒大小）2〇nm以上、⑽以下之微細結晶所組成者。 匕此處所謂「-次粒徑小於5〇nm之超微粒子脆性材料」係 指獨立存在於超微粒子脆性材料中或附著或聚集於50nm以上 的超微粒子脆性材料均可。通常，—次粒徑小於之超微 粒子脆f生材料之個數占全體粒子個數5〇%以上時，即形成壓粉 . 狀態，不會藉喷付澱積法而產生常溫固化。 • 八-人，所謂「一次粒徑（大小）」並不是指和結晶粒徑（晶 大】）相當，而是指由微細晶粒進行結合、複合所構成之晶 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明修正頁一式三份 粒的一次粒徑。 再者，所謂「乾燥」係指含水量通常在1%以下，更理想 為0.5%以下，且以不含物理性的吸附水，僅含化學性吸附水 (結晶水等）之狀態為佳。 以下列舉本發明之其他較佳實施態樣，但本發明不受此限 制。 U5)在上述（1)至（12) 飞〜》£慨租于腿性 材料之低溫成形方法，或者上述（13)或（14)項之超微粒子 脆性材料，其中，在施加上述機械性衝擊力或 粒子脆性材射，其-次粒徑小㈣nm之超微粒子 之個數占全部粒子個數的比例為1〇%以下（〇至1〇%更佳）。 (16) 在上述⑴至（12)項中任—項之超微粒子脆性 材料之低溫成形方法，或者上述（13)或（14)項之超微粒子 脆性材料，其中，上述超微粒子脆性材料在上述機械性衝擊力 f壓力施加前的-次粒徑為5〇腺至5_，在上述機械性衝擊 或壓力施加後之-次粒徑為施爪至^瓜，且上述 之一次粒徑為80mn至(此處（16)項之 : ^料係指包括獨立存在之脆性材料超微粒子以及與其他跪性 料超微粒子相互附著或聚集之脆性材料超微粒子兩者。 (17) 在上述（1)至（12)項中任一項之超微 材科之低溫成形方法，或者上述（13)戋（ 脆挫 脆性材料，其中，上述超微粒子跪性材料微粒子 擊力或壓力之後，其粒子表面的相異層（例如污性衝 陷層等）厚度為3mn至5nm’上述熱處理後之相異層^度為= 1330672 ，92114202號專利申請索 補充、修uL後無齡之·^修正頁—式三份 以下 (18) 在上述（1)至（12)項中任一項之超 材料之低溫成形方法，或者上述（13)或（14 极子跪性 脆性材料，其中，上述超微粒子脆性材料的一次 ^麵子 成之二次粒子之粒徑範圍為01以111至5“111 ^ 、、合所形 (19) 一種超微粒子跪性材料之低溫成形方法， 包括對超微粒子脆性材料施加機械性衝擊，以調/、中，復 脆性材料之破碎性及壓縮強度等機械特性，同時以=微教子 子脆性材料燒結溫度之溫度實施熱處理’然後’令^^微教 性材料彼此結合㈣成超微粒子脆性材m板子脆 子之破雜或機械妓，係依存於原㈣m 缺陷（層叠缺陷、面缺陷）、裂縫、錯位之量。因 擊，以調整=:=:邮 =衝：，—及包含於粒特 ^龜髮錯位之里’以調整其後步驟中之破碎性或機械特 以下更詳細地說明本發明。 本發明係在以喷付澱積法等利 成形法中，對於作為原料粒子之 粉碎機(磨機)等施加機械性衝擊力：：整= =在繼好财的破雜及機_性（㈣ ^微 性衝擊力或壓力處理之後，或與其同時，於空丄= 1Π ⑤ 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 化環境中、氧氣等還元環境中，以低於原料 度施予熱處理，將形成於上述超微粒子表面之水溫度5 子或不同種類材料等吸附物去除’並依照所期望：：器 導入於粒子内部之龜裂、缺陷及錯位等之數量。藉：=:: 前處理，即可獲得具有適於上述脆性材料低溫成形法之特性的 被處理粒子，並且可以使用該被處理粒子實施喷付 獲致成膜特性、成形法、電氣特性、機械雜均優異的成形體。 具體而S ’本發明中’係分別在施加機械性衝擊 處理及繼後熱處理之第2前處理中，可藉由調整被處理粒子之 粒度而將被處理粒子之機械特性加以調整。亦即，在第1前處 理之前’-次粒徑小於5Gnm之粒子的比例最好佔粉碎前^部 粒子個數之1G%以下’以第1前—X粉碎後，-次粒徑小 於5〇nm之粒子佔全雜子健的戦，於粉碎處 理後再施以熱處理（第2前處理）時，_次粒徑小於5〇nm之粒 子佔全部粒子數量的50%以下為佳。 本發明中’所謂「超微粒子脆性材料的低溫成形」係指以 低於所使用之賴粒子祕㈣的燒結溫度的溫減形。開始 燒結溫度係並不是僅依祕㈣之組成，亦依存於其一次粒 枚’但本發明之方法中，亦可在低於開始燒結溫度的溫度下進 行0 、當作前處理步驟（第1前處理）之機械性衝擊力施加處理， 並不疋以原料粒子的微細化為目的，而是藉由機械性衝擊力之 施加，在構成原料粒子之微細結晶内部以缺陷或錯位之形式來 增加健於内部之U ’使下_步驟的朗或成形作業中所施加 11 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 之脆性材料超微粒子破碎用衝擊力或壓力得以減少，並使成膜 /成形時粒子容易破碎為其目的。因此，在上述第1前處理中， 機械f生衝擊力的施加大小，施加時間最好加以調整，俾使原料 粒子不會因過度的破碎、粉碎而微細化。上述第丨前處理中所 施加之機械性衝擊力或壓力的大小，不必超過脆性材料超微粒 手之破壞強度。 然後，使用例如電爐等在大氣環境中實施30分鐘至1〇小時 φ 的熱處理作為前處理步驟（第2前處理），繼利用例如噴付澱 積法實施成膜或成形。此時之熱處理溫度係為不會使原料粒子 產生燒結範圍内之溫度，亦即為在原料粒子燒結溫度以下進行 熱處理。_般而言，陶瓷之燒結溫度係在i〇〇〇<t以上容易吸 附在曝露於大氣中之粒子表面的水分子，在200°C以上即可去 除。·因此，若從大幅減少原料粒子表面缺陷之角度來考慮時， 上述熱處理溫度以200°C至120(TC為#，如果從充分去除化學 吸附。水分子之角度來考慮時，更佳之熱處理溫度則在的代至 1000C。然而，為了使原料粒子表面缺陷層大幅降低，而 參 *理時間提高至刪。。以上時，若施行長時間的熱處理草、 些材料有時會因為通常的燒結反應而產生粒子間的結合。^ 以，在此種高溫下進行熱處理時，其時間以3〇分鐘以下^佳。 或者，將上述機械性衝擊力或壓力之施加處理與熱處 行亦可。 u ϋ守進 ^八人，上述熱處理步驟的氣體環境，並不限於在大氣中 氣中），而是可視標的脆性材料（氧化物、氣化物 工 半導體等）之電氣特性而適當選擇在氧化、還元環境^匕應物性 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 氣體環境。若在氫氣存在之還元性氣體環境中施行處理，則可 以將市售原料粒子上本來就以物理方式或化學方式吸附之過 多氧氣予以調整，而獲得理想的組成控制，而且也可以大幅改 變氧化物的電阻，甚至在與金屬粒子混合成形或成膜時，可以 防止金屬表面之氧化，而獲得優異的特性。 【實施方式】 以下，參佐圖面說明本發明之實施形態例。 本發明中，作為原料微粒來使用之脆性材料，有例如加入 有屬於壓電材料之各種添加物之鈦酸锆酸鉛（PZT、PLZT等）、 鈦酸鋇（BTO)、加入有各種添加物之肥粒鐵（NiZn肥粒鐵、 MnZn肥粒體、MgMn肥粒體、NiZnCu肥粒鐵、NiZnCo肥粒鐵、 或屬於Μ型肥粒鐵之BaFei2019&SrFe12019、屬於BaFe2W型肥 粒鐵之BaFels〇27、屬於C〇2_Z型肥粒鐵之Ba3Co2Fe2404丨、屬於
Zn2-Z型肥粒鐵之Ba2Zn2Fe丨2〇22及 〇；-Fe203、0-Fe2〇3、y-F2〇3 等）、氧化鋁（α-Α12〇3)、氧化鈦、氧化鍅（YSZ、Zr〇2)、 Si02、MgB2、CeF2、CoO、NiO、MgO、氧化矽、氮化鋁、碳 化矽、磷灰石（例如氫氧化磷灰石、HA等磷灰石系之各種礦 物）、氧化物系超導材料（例如Y_Ba系氧化物超導材料、 Bi-Sr-Ca系氧化物超導材料、Tl-Ba-Ca系氧化物超導材料）、 及半導體材料（例如Si、Ga、GaN等）。 使用此等原料粒子，在下述之前處理之後，係以利用衝擊 力成膜或成形之喷付澱積法’於常溫下形成膜狀。 喷付澱積法之代表性技術係將乾燥粉體與氣體（例如氮、 氦及氬等惰性氣體，與水分含量以下，更佳為〇 以下之 13 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 乾燥空氣）混合，於減壓室内，經由噴嘴噴到基板上，而將原 料粒子之破碎至50nm以下，並以理論密度之％%以上的密度 獲得成膜或成形》本發明之方法中所用之噴付澱積法，可以運 用公知的方法，例如前述特開2〇〇1_318〇號公報所記載之方 法。本說明書中已參考特開2GG1.318G號公報而載人成為部分 内容。依據喷傾㈣，除了令躲㈣超子彼此結合 外，亦可令部分前述超微粒子與基板結合。 喷付澱積法之成膜/成形條件，係以3〇111/3^至5〇〇以/ 挪的粒子速度於10Torr以下的減壓環境下施行者。原料粒子 係使用平均一次粒徑5〇邮至5㈣之材料。再者，以喷付殿積 法喷付原料粒子時所用的基板，可以使用石夕板、不錄鋼 (S—腦4、316等），石英玻璃、石英板、塑膠（例如：丙烯 —丁二烯—苯乙烯樹脂（娜）、聚苯乙烯對苯二甲酸醋 ^ET)、聚四氟乙烯（pTFE)、聚酿亞胺、聚甲基丙稀酸甲 酉曰PMMA)、μ氧樹脂、聚苯乙埽樹脂、乙烯樹脂、聚碳酸 醋、聚丙烯等各種基板。 尾麻機械&衝擊力或壓力之施加處理中，原料粒子係用遊 磨機（eiSU1企業公司製，PM-1200或MT-100(均為商品名）） 實施機械性衝擊力夕姑‘♦挪π Μ趣Φ m 處11此方式，於繼後之成膜/成 乂 ，脆性材料超微粒子可以很容易破碎。 料粒：用磨機實施之機械性衝擊力施加處理，並不是以原 子之内邱，:田化為目的’而是藉由機械性衝擊力施加在原料粒 形時降或錯位之形態增加㈣儲能，俾在成膜/成 -成膜/成形所需之衝擊力或壓力。因此，必須對前述 14 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁— 八二份 機械性衝繫力之施加力量、施加時間上予以調整，俾不會因過 度的破碎、粉碎而使原料粒子產生微細化。 本實施形態中，此種機械性衝擊力之施加處理係以直徑 3随以上之氧化錯、氧化铭、不_球與原料粒子放入氧化 锆、氧化銘、不錄鋼筒中，以30至3〇〇rpm的旋轉速度（加速 度1G▲以上）運轉！〇分鐘至3〇小時，不用水或其他溶劑，以乾 式狀態用遊星粉碎機、振動粉碎機、球磨機、吸引式磨機、動 力式磨機等各_碎機實施前處理㈣。以濕式粉碎方式對原 料超微粒子（粉末）實施機械性衝擊處理（前述之第i前處理） 時’會有因為溶劑（水或乙醇等）渗浸人粒子表面或裂縫内而 使原料粉末過度微細化，不能獲致所期望的粒度調整。因此， 以乾式狀態加入於粉碎機較理想’此時之相對濕度亦以抑制在 50%以下為佳。 後’再用電氣爐在大氣環境下實施3G分至1()小時的熱處 理’作為前處理步驟。繼之’利用前财倾積法施行成膜/ 成形》此時之減理溫度似在原料好不發线結的溫度， 亦即在原料粒子之燒結溫度町施行前處理，—般而々，陶究 =之燒結溫度糾贼以上，容易吸附在呈露於大^之粒子 表面的水分子，在2W：以上即可去除。因此，_ 田 度，從大幅減少原料粒子表面缺陷之角度 ：： 範圍為佳，若從充分除去化學吸附水:時二 時更佳溫度為600 C至1000 C之範圍。但兔 心 =缺陷層大幅減少而將前述熱處理溫度提昇 時，若實施長時_減理，㈣材料會因㈣的燒結反應而 15 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 使粒子間發生結合的情形。因此，在此種高溫下進行熱處理 時，熱處理時間以30分鐘以下為宜。 其次，前述熱處理步驟中之環境，並不限於大氣中（空氣 中），而是可以按照標的脆性材料（氧化物、氮化物、碳化物、 半導體等）之電氣特性而適當地選擇氧化環境、還元環境或反 應性氣體環境。若在氫氣存在之還元環境_實施熱處理，則市 ' 售原料粒子上本來就以物理方式或化學方式過度吸附之過多 氧氣即可獲得調整，使其組成控制在理想狀態，或者，也可能 ^ 使氧化物之電阻等大幅改變，並可於和金屬粒子等混合成膜/ 成形時，防止金屬表面之氧化，而獲致優異的特性。 依本發明之方法所獲致之超微粒子脆性材料成形體，亦可 • 再施以熱處理。對於例如由PZT (欽酸錯·酸錯）、BTO (欽酸 - 鋇）等高介電質材料、壓電材料或強磁性材料、導電性陶瓷所 製成之成形體而言，可藉由上述成形後之熱處理而進一步改善 其電氣特性。此種成形後之熱處理，可使用該技術領域中的一 般熱處理，例如對於鈦酸锆酸鉛（PET)而言，可藉由在大氣 φ 中於600°C至900°C溫度下施行10分鐘至1小時的熱處理，或 者，對於鈦酸鋇（BTO)而言，可藉由在大氣中於600°C至1200 °C溫度下施行10分鐘至1小時的熱處理，而使所期望的電氣特 性（壓電性、高介電性）得以提高。 其次說明本發明之超微粒子脆性材料。 本發明方法中所用之超微粒子脆性材料，其一次粒徑在 50nm以上，更佳為80nm以上以下。較理想的情況是上述 一次粒徑50nm以上之超微粒子脆性材料的表面，沒有一次粒 16 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說^修正頁一式三份 U於50nm (更佳為小於2()腿）之超微粒子脆性材料。 本發明中’係藉由施加機械性衝擊力或壓力之處理（乾式 磨碎機處理等）來調整原料用超微粒子脆性材料之破壞強度。 原料粒子之破碎性或機械強度係依存於原料粒徑與包含於粒 子内。卩之缺Pa (積層缺陷、面缺陷）、裂縫、錯位之量，故此 種機械性衝擊力或壓力之施加處理對改變破壞強度有效。 然而在實際處理中’要在原料粒子内部包含裂縫、錯位 等而疋全不產生一次粒徑破碎至小於5〇11出的粒子非常困難。 藉此第1前處理而粉碎、破碎（或本來就含有）的_次粒捏小 的咫儆粒子脆性材料，會附著、聚集在破壞強度雖經 調整但未破碎'粉碎而其_次粒徑大於5G超微粒子脆性材料表 面；例如第7(a)圖至第7(c)圖所示，乾式磨機處理後之 原料粒子中’即有—次粒徑小於5〇謂之超微粒子附著或聚集 在一次粒徑大於5〇11111之超微粒子表面，或者與一次粒徑在 50nm以上的超微粒子分開存在的情形。 以此種原料粒子直接成膜或成形時’則可預想到經粉碎、 破碎之欠粒彳二小於5〇nm之超微粒子跪性材料可以產生 衝擊的緩衝作用，使後續的破碎、活性化作用紐充分發生。 因，有可能使所獲致之成形體/成膜體的密度降低，而無 得高硬度或優良電氣特性的情形。 …' 對於此種情形’若在機械性衝擊力或壓力之施加處理 1則處理）後，實施前述熱處理作為第 理而粉碎、破碎而-次粒―粒子：第材^ 因粒子成長或再結合而消失。在此消失之際，好射 17 1330672 第92114202號專利申請案 補充' 修正後無劃線之說明:修正頁一式三份 情形，可在掃瞄電子顯微鏡（SEMF)觀察到。例如第7 (a) 圖、第7(t>)圖及第7(c)圖所示之原料粉末，經乾式磨機處 理後，分別施以1小時、5小時及3〇小時熱處理時，如第8 圖、第8 (b)圖及第8 (c)圖所示，附著於一次粒徑5〇nm以 上之超微粒子表面或聚集在其上面，或與一次粒徑在5〇nmW 上之超微粒子混雜而其一次粒徑小於5〇nm之超微粒子脆性材 料/肖失，而在整體上稍微產生粒子成長。使用該熱處理後之超 微粒子藉由喷付澱積法成膜時，如第9( a)圖、第9(b)圖及 第9 (c)圖之剖面SEM照片，或第1〇 (a)圖、第1〇 (b)圖及 第10(c)圖之剖面放大sem照片所示，可以獲得非常精密之 成膜體。 - 藉由該第1前處理步驟（機械性衝擊施加處理）後實施第2 - 前處理（熱處理）時，在適當的粒徑範圍内，可以獲得粒子内 部具有缺陷（積層缺陷、面缺陷）或裂縫之原料超微粒子。 其次，屬於第2前處理之熱處理步驟中，其最高溫度或時 間亦由與上述第1刖處理之關係來決定。在燒結開始溫度之附 φ 近實施相當長時間的熱處理時，原子擴散因熱能而變大，原料 粒子表面之相異層（例如污染層、表面缺陷層等）雖然減少， 但藉第1刖處理而内包於原料粒子内之缺陷（積層缺陷、面缺 陷）、裂縫、錯位亦會消失。因此，原料粒子之壓縮破壞強度 等機械特性會提升，但與膜体之緻密性或電氣特性之提升相反 地，成膜速度或成形性的改善方面卻無法寄以厚望。因此，對 原料粒子施加機械性衝擊力之第1前處理及藉熱處理實施之第 2前處理，雖可對原料粒子產生相反的作用，但以按照原料粗 §) 18 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 子的材質分別調整其條件，使之平衡，俾高度成形性或成膜速 度及良好的膜體密度、電氣特性得以兼顧為佳。 再者，藉前述熱處理實施之第2前處理中，雖可使一次粒 子再結合，且二次粒子也得以形成，但若此時過度熱處理，則 再結合作用會持續，而使二次粒徑變得過大，結果，成膜時產 生侵蝕作用，有時會對膜體特性產生不良影響。因此，因前述 熱處理之再結合作用所產生之二次粒徑範圍以設定在0.1 A m 至5ym為佳。而且，此時之熱處理溫度與熱處理時間最好加 以調整，使二次粒徑落於此範圍内。 其次，藉由前述熱處理（第2前處理）可以去除原料粉末 表面之缺陷層、因水分或環境氣體之吸附所生之污染層或粒子 表面之缺陷層，並提升成膜體/成形體之電氣特性。例如，施 加機械性衝擊或壓力之處理（第1前處理）後之原料粒子表面 可以觀察到3nm至5nm的相異層（第11(a)圖），但熱處理（第 2前處理）後，可以利用透過型電子顯微鏡影像（TEM影像） 觀察到此相異層之厚度變成3nm以下（第11(b)圖）。在第 11 (b)圖中，PET粒子由外緣部分起至外側3nm厚度的部分即 為相異層。 因此，經由適當調整第1前處理步驟（機械性衝擊處理） 與第2前處理步驟（熱處理），可以獲得具有一次粒徑在50nm 以上，m以下多結晶構造之超微粒子脆性材料 ，而該一次粒徑之多結晶構造則由結晶粒徑（結晶大小） 在20nm以上、1 A m以下之微細結晶所組成。用具有此種多結 晶構造之超微粒子脆性材料成膜時，可以用較高的成膜速度製 19 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 得具有優良電氣特性之成膜體。此種多結晶構造的超微粒子和 由一次粒子所聚集、附著所成之二次粒子不同，而係由不包含 相異層（污染層、表面缺陷層）之微細結晶結合而成，故由此 獲致之成膜體/成形體的電氣特性極良好。而且，本案發明人 等發現此種多結晶構造之超微粒子，其機械強度比同一粒徑之 單結晶構造粒子低，所以容易以晶粒面為基點而破碎，在喷付 澱積法中之成膜速度、成形性甚優異。 以此方式，藉由第2前處理與第丨前處理一起實施，在其後 的成形步驟申，可以利用粒子碰撞而獲得充分破碎、活化，結 果，成膜體等成形體乃得以緻密化，而製得具有較高膜體硬度 或優良電氣特性之優異成形體。 & 經施加此種機械性衝擊或壓力處理及熱處理之原料粒 子’不論脆性材料之材質為何’關作喷付澱積法成形步驟用 原料粉末而言，在獲得良好膜質上，是非常有效的。 第1圖所示為對PZT原料粒子分別施加〇小時、i小時、5小 時、30小時的機械性衝擊力處理作為前述之前處理時的成膜速 度’前述熱處理步驟單獨施行或與前述機械性衝擊力或壓力處 理併用時的成膜速度之差異。 第2(a)圖至第2(b)圖為以剖面SEM (掃瞄型電子顯微 鏡）照片顯示在前述前處理步驟中依各種處理條件，亦即 械性衝擊力施加時間為〇小時（第2(a)圖）、1小時（第2 圖^、5小時（第2⑴圖）、3〇小時（第2⑷圖）的 所製得之成膜體微細組織變化β μ 第3(a)圖至第3(b)圖係揭示在前述前處理步驟中依各 20 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 種處理條件，亦即，機械性衝擊力施加時間為0小時（第3 (a) 圖）、1小時（第3 (b)圖）、5小時（第3 (c)圖）、30小時 (第3 (d)圖）的條件所製得之成膜體，從表面觀察時之光學 顯微鏡影像照片的變化。 其次，第4圖係表示在前述前處理步驟中依各種前處理條 件所製得之成膜體的維氏硬度變化。維氏硬度係以DUH — 201W (商品名，島津製作所出品）硬度計測得者。 繼之，第5(a)圖至第5(d)圖係顯示在前述前處理步驟 中導入熱處理前後的膜體，於透明性、表面狀態等方面的差 異，以光學顯微鏡觀察之結果。 第6(a)圖及第6(b)圖係顯示在前述前處理步驟中依各 種前處理條件製得之PZT成膜體的電氣特性（殘留極化與施加 電場之磁滯特性、高介電性）。測試之試料係以喷付澱積法將 經上述前處理過的原料粒子喷於不銹鋼基板上，在基板不加熱 的狀態下實施常溫成膜，然後，在空氣中熱處理1小時，再以 磁滯特性評估裝置〔TF — ANALYZER2000 (商品名）， AixACCT公司製〕實施測定。 由第1圖可知，原料粒子僅施行上述機械性衝擊力施加處 理時，隨著處理時間的增加，前述喷付澱積法之成膜速度（圖 中以灰色條帶顯示）亦顯著增加，在大約5小時的處理中，其 成膜速度達到不施行前述前處理之原料粒子的大約30倍（73 /z m/ min )。然而，在處理時間更長時，反而產生成膜速度 降低的情形。此可視為由於過度長時間的施加機械性衝擊力處 理時，原料粒子表面會產生水分子或雜質之吸附所致。 21 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 此外，由第2(a)圖、第2(b)圖、第2(c)圖、第2(d) 圖之SEM照片（剖面觀察）可知，原料粒子之前處理中，不實 施熱處理步驟時，隨著原料粒子施加機械性衝擊力處理時間的 增加，成膜體的密度會降低，在大約5小時的處理中，膜體密 度降到低於理論密度的90%。 若觀察第3 (a)圖、第3 (b)圖、第3 (c)圖及第3 (d) 圖之光學顯微鏡照片（成膜體之表面觀察），則可知隨著原料 粒子實施機械性衝擊力處理時間之增加，成膜體亦由半透明黃 色改變成白色不透明狀態。此乃係由於隨著機械性衝擊力施加 處理時間的增加，膜體密度會降低，光散射度增高的緣故。 而且，第4圖之成膜體維氏硬度變化（一△一）中，隨著 機械性衝擊力處理的增加，硬度會下降。此亦可由成膜體密度 之降低來說明。 如上所述，經由施加機械性衝擊力所獲致之前處理效應， 可以提高成膜速度大約30倍，效果甚為優異，但同時亦會導致 膜體密度降低，顯然會形成成膜/成形技術利用之窄化。 其次觀察在施加上述機械性衝擊力之前處理步驟之外再 增加前述熱處理時之結果。在第1圖之成膜速度變化中可以看 到，僅增加熱處理時（黑條帶之Oh)，其成膜速度較未處理時 (第1圖中，灰條帶之Oh)提升大約兩倍。對已施行前述機械 性衝擊力前處理之原料粒子再加上前述熱處理步驟時（黑條帶 之5h)，與僅施加前述機械性衝擊力處理之情形比較，成膜速 度雖然降低，但相較於使用未處理之原料粒子之情形，仍然可 見到成膜速度提升6至10倍。由此時之第4圖所示維氏硬度之增 22 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁—式三份 加（圖中’一0一）或第5 (〇圖及第5 (d)圖所示之膜體透 月化可以知悉，膜體密度之提高，並且回復到與未處理原料粉 末時（第4圖中，_〇_之〇11，第5⑴圖）相等。 因此’藉由施加前述機械性衝擊力之前處理步驟與前述熱 處理步驟併用作為脆性材料微粒子低溫成形法的原料粒子前 述處理步驟’可以同時達成高成膜速度、成形性及優異膜體密 度，而獲得優良機械特性。 、 此外，由上述結果亦可知，藉由機械性衝擊或壓力處理與 Ϊ結溫度以下熱處理之適當搭配、調整，則喷付澱法等利用衝 擊力:形成之朗體/成形體的密度、氣孔率，機械特性等可 以任忍加以控制。 用方由對作為原料粒子之ΡΖΤ原料粒子分別地或以併 處理㈣機械性衝擊力施加處理及域理步驟作為前 斑施加叫&電氣特性，尤其是強介電性（殘留極化 械的變化。第6(摘僅藉由施加機 時間的延的情形’由該圖可知，隨著處理 一般而言，PZTh 滯曲線縱轴之切片）亦降低。 …… 強介電材料、壓電材料，係由殘留極化之 性，此值越大，越具有優異的電=: 低。此種現象的理由 '、電孔特性會降 降低之故。 相此方式氣作之成膜體的密度正在 之原加上述機械性衝擊力作為前處理步驟 ㈣月』迷熱處理步驟之情形揭示於第6⑴圖。此 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 時之熱處理步驟，係將施加前述機械性衝擊力作為前處理之原 料粒子與未施加該處理之原料粒子分別在800°C溫度下於大氣 中加熱處理4小時。結果，對原料粒子施行前述熱處理步驟時， 其殘留極化飛躍地增加。即使實施5小時的前述機械性衝擊力 作為前處理時，較諸使用未處理之原料粒子，在其電氣特性 上，殘留極化值亦由20# c/cm2飛躍地改善至32以c/cm2。而且， 對原料粒子僅施行前述熱處理步驟之情形，與施加5小時的前 述機械性衝擊力作為前處理的情形，其殘留極化值大致相等， 藉此即得以維持藉施加前述機械性衝擊力作為前處理步驟時 的高成膜速度。 其次，由材料組成的角度分析發生此種電氣特性改良之理 由。 【表1】 原料粒子之前處理效應與藉由喷付澱積法製得之PET膜 的原料組成之關係 原子數比例J 衝擊處理時間(h) 原料微粒子之前處理內容 Zr/Ti (Zr/Ti)/Pb 0/Pb 僅施行機械性衝擊處理 0 1.08 0.99 1.41 時 5 1.085 1.02 1.43 30 1.09 1.03 1.45 機械性衝擊處理與熱處 0 1.09 1.01 1.56 理倂用時 5 1.08 1.01 1.51 PZT散粒體 1.0889 1.0 1.5 表1所示之結果係顯示對作為原料粒子之PZT原料粒子實 24 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 施機械性衝擊力處理，或併用前述熱處理步驟，做為前處理步 驟，然後以喷付澱積法形成PZT膜，然後，再於大氣中以600 °(：溫度實施1小時的熱處理，繼將該PET膜之組成分布，和以 習知燒結法（燒成條件為1250°C、2小時）製得之散粒體的材 料組成作比較的結果。該組成分析係使用螢光X線分析裝置 (理學公司製，SXIOOe (商品名）。在全部試樣中，在金屬 組成（鉛、锆、鈦）的比例上，雖然看不出像散粒體那樣的巨 大變化，但僅施加機械性衝擊力處理作為前述前處理的情形 中，與散粒體材料比較，氧氣之組成已經降低，此可視為前述 殘留極化值隨著密度降低而降低的原因。相對於此，併用前述 熱處理時，包括氧氣組成比在内，全部的材料比與散粒體之材 料組成比相當一致，故顯然是理想的材料組成控制。 因此，藉由施加前述機械性衝擊力之前處理步驟與前述熱 處理步驟一起併用，以作為脆性材料微粒子成形法之原料粒子 前處理步驟時，顯然可以同時獲致較高的成膜速度、成形性、 優良的膜體密度及理想的材料組成，而得以提供優異的電氣特 性。 以此方式，本發明藉由施加前述機械性衝擊力之前處理步 驟與前述熱處理步驟一起併用，以作為脆性材料微粒子低溫成 形法之原料粒子前處理步驟，可以同時達成較高成膜速度、成 形性、優良膜體密度及理想的材料組成，而得以提供優異的電 氣特性。
尤其是，依據本發明，藉由一併對平均一次粒徑為50nm 至5/zm的原料粒子，以較佳為200°C至1200°C，更佳為600°C 25 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 至1000°C等低於燒結溫度的溫度施行熱處理，而達成較高的成 膜性、成形性與原料粒子的強力結合，不必在成膜/成形中加 熱，即可提供具有高密度·高強度之機械特性以及電氣特性與 高溫燒成散粒體相近之膜狀物或造型物的成形方法。 【產業上的可利用性】 本發明之方法適於對超微粒子脆性材料在低於該材料燒 結溫度之低溫下施以成膜或成形的方法，而且該脆性材料具有 作為強介電材料、壓電材料等電子材料而言甚為有用的優良電 氣特性。 再者，依據本發明之超微粒子脆性材料，由於可以將緻密 性、機械強度獲得控制的陶瓷模形成在金屬材料、塑膠材料 上，故亦可應用在耐蝕、耐磨損被覆、陶瓷過濾器、耐絕緣膜 等領域。 本發明雖已配合實施例詳細說明，但只要未經特別定義， 本發明皆不應受細節說明之限定，故在不違反附後申請專利範 圍所顯示之技術精神範圍之前提下，實應予以廣義的解釋。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明一實施形態之原料粒子之機械衝擊力施加 時間與使用喷付澱積法之成膜速度關係圖。 第2(a)圖至第2(b)圖為剖面SEM照片，其中揭示可用 於本發明之原料粒子的機械衝擊力施加時間與該原料粒子在 室溫成膜時之成膜體微細組織的變化。 第3(a)圖至第3(b)圖為光學顯微鏡像照片，其中揭示 26 1330672 ，92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁—式三份 本發明之原料粒子的機械衝擊力施加時間與該原料粒 子在至溫成膜時之成膜體表面狀態的變化。 第4圓為本發明-實施形態之原料粒子之機械衝擊力施加 時間與使时賴積法f作之咖臈之维氏硬㈣係圖。 第5(a)圖至第5⑷圖為本發明_實施形態之原料粉末 經施加或未施加熱處理後在室溫成膜所得之成膜體在透明度 方面的變化照片’亦即第5(a)圖為使用未經處理（機械衝擊 力處理與熱處理均未實施），第5(b)圖為使用僅施加熱處理 之原料粒子’第5⑴圖使用之原料粒子為在機械衝擊處理（5 小時）後再實施熱處理，而第5⑷圖使用之原料粒子為機械 衝擊處理（30小時）後再實施熱處理，然後將該等原料粒子成 膜所得成膜體的表面照片。第5(a)圖及第5(b)圖係在成膜 體下方置以書有文字之底座，然後照相，而作為透明性之尺度。 第6(a)圖至第6⑴圖為本發明一實施形態之原料粒又子 前處理效杲與使用喷付澱積法製得之ρζτ膜之強介電性的關 係圖。第6 (a)圖係表示僅施行機械性衝擊力處理時之結果， 第6(b)圖為併用機械性衝擊力處理與熱處理時之結果。 第7(a)圖至第7(c)圖係本發明一實施形態之原料粉末 (PZT)在機械性衝擊力處理後拍攝得之掃瞄電子顯^鏡 (SEM)照片。第7(a)圖、第7(b)圖及第7(c)圖分別= 示以乾式磨機實施1小時、5小時及30小時處理的原料粉末。 第8(a)圖、第8(b)圖及第8(c)圊係分別表示 圖、第7(b)圖及第7(c)圖之原料粉末，以前述乾式磨機 理後，經800°C、大氣中、4小時的熱處理後拍攝之掃瞄電子顯 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 微鏡（SEM)照片。 第9(3)圖、第9(1〇圖及第9(〇圖係分別表示第8(&) 圖、第8(b)圖及第8(c)圖之原料粉末利用噴付澱積法成膜 後拍攝之成膜體剖面的掃瞄電子顯微鏡（SEM )照片。 第10 (a)圖、第10(b)圖及第1〇 (c)圖分別為表示第9 (a)圖、第9 (b)圖及第9 (c)圖之成膜體剖面放大拍攝所 得之掃瞄電子顯微鏡（SEM)照片。 第11 (a)圖及第11 (b)圖為本發明一實施形態之原料 粉末之穿透型電子顯微鏡（TEM)照片β第u (a)圖為實施 5小時的乾式磨機處理作為機械性衝擊處理後之鈦酸錯酸鉛 (PZT)原料微粒子的部分外緣，第丨丨（b)圖所示為將第1 j (a)圖之原料粒子再於大氣中以8〇〇π熱處理4小時後的原 料微粒子部分外緣。 【主要元件符號說明】
28
Claims (1)
1330672 第92114202號專利申請案 公告本 補充、修正後無劃線之說明書修正f式三份 —-十、申請專利範圍： 1. -種超微粒子跪性材料之低溫成形方法 驟： 包括下述步 對超微粒子脆性材料施加機械性的衝擊力或屋力，使生成 之超微粒子材料粒子之全數的10〜90%具有一次粒徑小於50奈 米(nm); 於低於該脆性材料燒結溫度以下之2〇〇〜12〇〇β(：溫度範圍 了 ’對該脆性材料實行熱處理，使該熱處理後之超微粒脆性材 料中之-次粒徑小於5〇nm之超微粒子材料粒子消失或減少該 # 粒子之數至50❶/〇或以下；然後 利用粒子衝擊法對該熱處理後之超微粒脆性材料施加大 於該超微粒子脆性材料之破碎強度之機械衝擊力，以在該破碎 的超微粒脆性材料上產生破碎面，從而令破碎生成之各個粒子 互相接合形成由該超微粒子脆性材料成形之成形體。 2.如申請專利範圍第1項之成形方法，其中，在施加上述 機械衝擊力或施加壓力之前的超微粒子脆性材料的平均一次 粒徑係在5〇nm至5仁me 3.如申請專利範圍第1項之成形方法’其中該超微粒子脆 性材料之熱處理係在空氣中、氧化性氣體環境或還元性氣體環 境中進行》 4·如申凊專利範圍第1項之成形方法，其中該超微粒子脆 29 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 性材料之熱處理係在反應性氣體環境中進行者。 5. 如申請專利範圍第1項之成形方法，其中該超微粒子脆 性材料之熱處理時間係設定在30分鐘以内。 6. 如申請專利範圍第1項之成形方法，其中，對超微粒子 脆性材料施加機械衝擊力或壓力之步騾係在乾燥環境中進行。 7. 如申請專利範圍第1項之成形方法，其中該成形步驟係 用喷付澱積法進行。 8. 如申請專利範圍第1項之成形方法，其中該施加機械衝 擊力或壓力於超微粒子脆性材料之步騾係由粉碎機進行。 9. 如申請專利範圍第1項之成形方法，其中該超微粒子脆 性材料係為一次粒徑在50nm以上者，而且在該一次粒徑50nm 以上之超微粒子脆性材料的表面不具有一次粒徑小於50nm之 超微粒子脆性材料。 10. 如申請專利範圍第1項之成形方法，其中，所使用之超 微粒子脆性材料係具有一次粒徑50nm~5 # m之多結晶構造，而 該多結晶構造係由結晶粒徑20nm〜1 /z m之微細結晶所構成。 11. 如申請專利範圍第1至1〇項中任一項之成形方法，其中 ⑤ 30 1330672 第92114202號專利申請案 補充、修正後無劃線之說明書修正頁一式三份 該成形步驟係在上述熱處理之後，將乾燥超微粒子脆性材料與 氣體混合，再經由喷嘴將該混合物噴在基板上，而將超微粒子 脆性材料破碎，使超微粒子脆性材料相互結合，獲得超微粒子 脆性材料成形體。
31
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154420 | 2002-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200401048A TW200401048A (en) | 2004-01-16 |
| TWI330672B true TWI330672B (en) | 2010-09-21 |
Family
ID=29561358
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW97116148A TWI334408B (en) | 2002-05-28 | 2003-05-27 | Brittle material formed of ultrafine particles |
| TW92114202A TWI330672B (en) | 2002-05-28 | 2003-05-27 | Method for forming ultrafine particle brittle material at low temperature |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW97116148A TWI334408B (en) | 2002-05-28 | 2003-05-27 | Brittle material formed of ultrafine particles |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7276193B2 (zh) |
| EP (1) | EP1510598B1 (zh) |
| JP (2) | JP4022629B2 (zh) |
| KR (1) | KR100695046B1 (zh) |
| AU (1) | AU2003241816A1 (zh) |
| TW (2) | TWI334408B (zh) |
| WO (1) | WO2003100131A1 (zh) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3500393B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2004-02-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 複合構造物およびその作製方法 |
| TWI334408B (en) * | 2002-05-28 | 2010-12-11 | Nat Inst Of Advanced Ind Scien | Brittle material formed of ultrafine particles |
| JP4258188B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2009-04-30 | Ｔｏｔｏ株式会社 | 複合構造物の製造方法および複合構造物 |
| EP1583163B1 (en) | 2004-03-30 | 2012-02-15 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing film or piezoelectric film |
| JP2005290460A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Fujitsu Ltd | 粉末調整方法及び装置 |
| JP2005314800A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Toto Ltd | エアロゾルを用いた被膜の製造方法、そのための粒子混合物、ならびに被膜および複合材 |
| JP4963009B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2012-06-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 透明性が改良された無機質膜−基板複合材料及びその製造方法 |
| US20070048439A1 (en) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | Motohiro Yasui | Method Of Producing Film And Method Of Producing Ink-Jet Head |
| JP2007088448A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-04-05 | Brother Ind Ltd | 膜、およびインクジェットヘッドの製造方法等 |
| JP4921091B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2012-04-18 | 富士フイルム株式会社 | 複合構造物の製造方法、不純物除去処理装置、成膜装置、及び、複合構造物 |
| DE602006018502D1 (de) | 2005-09-30 | 2011-01-05 | Fujifilm Corp | Ng |
| US7920769B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-04-05 | Nec Corporation | Optical element, integrated optic device and optical information transmission system |
| JP5004484B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2012-08-22 | 日本碍子株式会社 | 誘電体デバイス |
| KR100751505B1 (ko) * | 2006-09-28 | 2007-08-23 | 한국기계연구원 | 생체적합성이 우수한 수산화인회석 코팅층 및 그 제조 방법 |
| JP5030147B2 (ja) * | 2007-02-20 | 2012-09-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 積層体 |
| JP5578777B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2014-08-27 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | ボンド磁石用フェライト粉末およびその製造方法、並びに、これを用いたボンド磁石 |
| JP5234289B2 (ja) * | 2009-10-05 | 2013-07-10 | 富士通株式会社 | 粉末調整方法及び装置 |
| JP5532949B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2014-06-25 | トヨタ自動車株式会社 | 水素貯蔵材料の水素化方法 |
| DE102010031741B4 (de) * | 2010-07-21 | 2012-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung zur Herstellung von supraleitenden Schichten auf Substraten |
| US9079209B2 (en) | 2010-10-08 | 2015-07-14 | Ok Ryul Kim | Apparatus for power coating |
| US9575216B2 (en) | 2011-05-24 | 2017-02-21 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Infrared-transmitting film, method for producing infrared-transmitting film, infrared optical component, and infrared device |
| FR2983217B1 (fr) | 2011-11-25 | 2015-05-01 | Centre De Transfert De Tech Ceramiques C T T C | Procede et dispositif de formation d'un depot de materiau(x) fragile(s) sur un substrat par projection de poudre |
| DE102012101889A1 (de) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip |
| US9842695B2 (en) * | 2016-05-11 | 2017-12-12 | Delphi Technologies, Inc. | PLZT capacitor and method to increase the dielectric constant |
| CN111093966B (zh) * | 2017-09-21 | 2021-12-17 | 国立研究开发法人产业技术综合研究所 | 水铝英石膜复合体、使用它的片材和水铝英石膜复合体的制造方法 |
| JP7235751B2 (ja) * | 2018-08-03 | 2023-03-08 | 株式会社東芝 | 窒化珪素焼結体、窒化珪素基板、及び窒化珪素回路基板 |
| CN115815308A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-21 | 安徽皖苏电力运检科技有限公司 | 一种工业固废分拣处理方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4314827A (en) * | 1979-06-29 | 1982-02-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral |
| US4285732A (en) * | 1980-03-11 | 1981-08-25 | General Electric Company | Alumina ceramic |
| US4419125A (en) * | 1982-10-22 | 1983-12-06 | Westinghouse Electric Corp. | Method for the preparation of brittle superconducting material in ultrafine particle form |
| US4806428A (en) * | 1986-12-19 | 1989-02-21 | Corning Glass Works | Composite ceramic article and method for making it |
| KR920004025B1 (ko) * | 1988-12-28 | 1992-05-22 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 페라이트자성체 및 그 제조방법 |
| JP2744732B2 (ja) * | 1992-04-30 | 1998-04-28 | 電気化学工業株式会社 | 砥 粒 |
| JPH10218662A (ja) * | 1997-02-03 | 1998-08-18 | Toray Ind Inc | ジルコニア焼結体の製造方法 |
| US6159267A (en) * | 1997-02-24 | 2000-12-12 | Superior Micropowders Llc | Palladium-containing particles, method and apparatus of manufacture, palladium-containing devices made therefrom |
| JP2963993B1 (ja) * | 1998-07-24 | 1999-10-18 | 工業技術院長 | 超微粒子成膜法 |
| JP3256741B2 (ja) * | 1998-07-24 | 2002-02-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 超微粒子成膜法 |
| US6531187B2 (en) * | 1999-04-23 | 2003-03-11 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method of forming a shaped body of brittle ultra fine particles with mechanical impact force and without heating |
| JP3265481B2 (ja) * | 1999-04-23 | 2002-03-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 脆性材料超微粒子成形体の低温成形法 |
| US6827634B2 (en) * | 2000-05-22 | 2004-12-07 | Agency Of Industrial Science And Technology | Ultra fine particle film forming method and apparatus |
| JP2002235181A (ja) * | 1999-10-12 | 2002-08-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合構造物及びその製造方法並びに作製装置 |
| CN100519841C (zh) | 1999-10-12 | 2009-07-29 | Toto株式会社 | 复合构造物及其制作方法和制作装置 |
| US6666750B1 (en) * | 2000-07-19 | 2003-12-23 | 3M Innovative Properties Company | Fused AL2O3-rare earth oxide-ZrO2 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same |
| JP3850257B2 (ja) * | 2000-10-19 | 2006-11-29 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 脆性材料構造物の低温形成法 |
| TWI334408B (en) * | 2002-05-28 | 2010-12-11 | Nat Inst Of Advanced Ind Scien | Brittle material formed of ultrafine particles |
-
2003
- 2003-05-27 TW TW97116148A patent/TWI334408B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-05-27 TW TW92114202A patent/TWI330672B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-05-28 KR KR20047019202A patent/KR100695046B1/ko active IP Right Grant
- 2003-05-28 EP EP03730657.8A patent/EP1510598B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-28 AU AU2003241816A patent/AU2003241816A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-28 JP JP2004507568A patent/JP4022629B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-28 US US10/515,492 patent/US7276193B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-28 WO PCT/JP2003/006640 patent/WO2003100131A1/ja active Application Filing
-
2007
- 2007-07-19 JP JP2007188618A patent/JP2007314889A/ja active Pending
- 2007-08-06 US US11/882,852 patent/US7658996B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050010841A (ko) | 2005-01-28 |
| JP2007314889A (ja) | 2007-12-06 |
| US20050181208A1 (en) | 2005-08-18 |
| US20080220962A1 (en) | 2008-09-11 |
| TWI334408B (en) | 2010-12-11 |
| KR100695046B1 (ko) | 2007-03-16 |
| WO2003100131A1 (en) | 2003-12-04 |
| TW200401048A (en) | 2004-01-16 |
| EP1510598A1 (en) | 2005-03-02 |
| EP1510598B1 (en) | 2018-02-14 |
| JPWO2003100131A1 (ja) | 2005-09-22 |
| US7658996B2 (en) | 2010-02-09 |
| US7276193B2 (en) | 2007-10-02 |
| EP1510598A4 (en) | 2009-01-07 |
| AU2003241816A1 (en) | 2003-12-12 |
| TW200927700A (en) | 2009-07-01 |
| JP4022629B2 (ja) | 2007-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI330672B (en) | Method for forming ultrafine particle brittle material at low temperature | |
| Bian et al. | Enhanced breakdown strength and energy density of antiferroelectric Pb, La (Zr, Sn, Ti) O3 ceramic by forming core-shell structure | |
| CA2303515C (en) | Method of forming shaped body of brittle ultra fine particle at low temperature | |
| TWI314921B (en) | Alumina-sintered body and associated manufacturing method, and electrostatic chuck and associated manufacturing method | |
| JPH06172026A (ja) | ジルコニア系複合セラミック焼結体及びその製法 | |
| WO2002034966A1 (fr) | Structure composite et procede et appareil destines a sa fabrication | |
| Fuchita et al. | Formation of zirconia films by the aerosol gas deposition method | |
| JP2004262750A (ja) | 窒化アルミニウム質材料および半導体製造装置用部材 | |
| WO2008018302A1 (fr) | Corps fritté en nitrure d'aluminium et son procédé de production | |
| Shi et al. | Interfacial particle bonding via an ultrathin polymer film on Al2O3 nanoparticles by plasma polymerization | |
| JP5057457B2 (ja) | 磁気光学材料及びその製造方法 | |
| JP6659073B1 (ja) | 成膜用又は焼結用粉末 | |
| Narayan et al. | Interferroelectric transition as another manifestation of intrinsic size effect in ferroelectrics | |
| JP4962905B2 (ja) | パーティクル発生の少ない磁気記録膜形成用Ｃｏ基焼結合金スパッタリングターゲットの製造方法 | |
| JPH09183662A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体、及び窒化アルミニウム粉末の製造方法 | |
| US6409935B1 (en) | Fullerene-added lead zirconate titanate and method of producing the same | |
| Jo et al. | Effects of grain size on the dielectric properties of Pb (Mg1/3Nb2/3) O3-30 mol% PbTiO3 ceramics | |
| JP2003328107A (ja) | 酸化物セラミックス複合材料の形成方法 | |
| Garmendia et al. | Influence of the Addition of Multiwall Carbon Nanotubes in the Sintering of Nanostructured Yttria‐Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline | |
| JP4958353B2 (ja) | 窒化アルミニウム粉末及びその製造方法 | |
| Kahler et al. | Synthesis of Si Nanoparticles within Buried Layers of SiO~ x | |
| EP1146138A1 (en) | Tungsten super fine particle and method for producing the same | |
| TW201018734A (en) | Method for manufacturing noble metal containing sputter target | |
| JP2605847B2 (ja) | 酸化亜鉛ウイスカーの製造法 | |
| KR101637706B1 (ko) | 소결용 세라믹 그래핀 복합 구조체, 이를 이용한 그래핀 금속 나노 복합 소재 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK4A | Expiration of patent term of an invention patent |