一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103303983 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103303983 A *CN103303983A* (21)申请号 201210015400.0 (22)申请日 2012.03.06 C01G 53/00(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (71)申请人深圳市润麒麟科技发展有限公司地址 518000 广东省深圳市福田区八卦四路先科机电大厦 729 室 (72)发明人刘畅宋占国王俊刘英博 (54) 发明名称一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法 (57) 摘要本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相。

2、超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包括：用四水醋酸镍、六水醋酸铬、低分子量脂肪醇和去离子水为原料，通过将四水醋酸镍和六水醋酸铬按比例 ( 优选摩尔比为 1 1-2) 混合后形成混合粉体，加去离子水并加热搅拌使其溶解；在固体完全溶解后，再在加热搅拌的同时加入低分子量脂肪醇形成溶胶；将溶胶干燥形成凝胶，后进一步干燥后研磨成粉体；将粉体进行低温 ( 优选 600 ) 热处理 ( 优选煅烧 ) 后即可得到超细的尖晶石相亚铬酸镍粉体。本发明技术方案具有工艺条件简单的、低温下 ( 600 ) 可实现的、制备得到超细的 ( 纳米级 )、粒径尺寸可控性好等优点。。

3、 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 4 页附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图3页 (10)申请公布号 CN 103303983 A CN 103303983 A *CN103303983A* 1/2 页 2 1. 一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包括：用四水醋酸镍、六水醋酸铬、低分子量脂肪醇和去离子水为原料，通过将四水醋酸镍和六水醋酸铬按比例 ( 优选摩尔比为 1 1-2) 混合后形成混合粉体，加去离子水并加热搅拌使其溶解；在固体完全溶解后，再在加热搅。

4、拌的同时加入低分子量脂肪醇形成溶胶；将溶胶干燥形成凝胶，后进一步干燥后研磨成粉体；将粉体进行低温 ( 优选 600 ) 热处理 ( 优选煅烧 ) 后即可得到超细的尖晶石相亚铬酸镍粉体。 2. 一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤： 1). 将四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 加入到反应容器中； 2). 向上述反应容器中加入一定量的去离子水，加热搅拌，调节温度至 60 80 ； 3). 当反应容器中的固体完全溶解后，加入适量的低分子量脂肪醇，继续加热搅拌 40 80 分钟，使。

5、溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入烧杯中； 4). 将烧杯放入干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 24-72 小时； 5). 将干燥后的凝胶取出，研磨成粉体； 6). 将研磨好的粉体放入坩埚中进行煅烧，煅烧后冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。 3. 如权利要求 2 所述的方法，其特征在于：步骤 1 中所述的四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的相对摩尔用量比为 1 1-2。 4. 如权利要求 2 或 3 所述的方法，其特征在于：步骤 2 中所加入的去离子水的量为 40-10。

6、0mL( 相对于 10g 的四水醋酸镍 )。 5. 如权利要求 2-4 之一所述的方法，其特征在于：步骤 2 中所述的加热搅拌步骤为先在室温 ( 约 25 ) 下以 500rpm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 2-4的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 60 80。 6. 如权利要求 2-5 之一所述的方法，其特征在于：步骤 3 中所述的低分子量脂肪醇为无水甲醇、无水乙醇中的至少一种。 7. 如权利要求 2-6 之一所述的方法，其特征在于：步骤 3 中所述的低分子量脂肪醇的用量 40-100mL( 相对于 10g 的四水醋酸镍 )。 8.。

7、如权利要求 2-7 之一所述的方法，其特征在于：步骤 4 中所述的干燥温度为 80 120。 9. 如权利要求 2-8 之一所述的方法，其特征在于：步骤 6 中所述的煅烧温度在大约 500 600 ；优选地，步骤 6 中所述的煅烧时间在大约 1 2 小时。 10. 一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤： 1). 按摩尔比 1 1-2 称取四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O，并将其放入到圆底烧瓶中； 2). 按四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 。

8、和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的溶解度，向圆底烧瓶中加入40-100mL的去离子水(相对于10g的四水醋酸镍用量)，先在室温(约25) 下以 500rpm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 2-4的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 60 80，以控制溶胶生成的速度；权利要求书 CN 103303983 A 2 2/2 页 3 3). 当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入 40-100mL 的无水乙醇 ( 相对于 10g 的四水醋酸镍用量 )，继续加热搅拌约 40 80 分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入 25。

9、0mL 烧杯中； 4). 将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 24-72 小时，干燥温度控制在 80 120 ； 5). 将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体； 6).将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在500600，煅烧时间大约在 1 2 小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。 11. 如权利要求 1-10 之一所述的方法，其制备所得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的平均粒径尺寸在 30nm 5000nm，优选 100-500nm，更优选 100-300nm。 12. 权利要求 1-11 之一所述方法制备获得的尖晶石相超。

10、细亚铬酸镍粉体材料。权利要求书 CN 103303983 A 3 1/4 页 4 一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法技术领域 0001 本发明属于粉体技术领域，具体涉及一种无机散热材料，尤其是指一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法。背景技术 0002 目前半导体照明产业形成以美国、日本、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局，美国的 Cree 和 Lumileds、日本的日亚 (Nichia) 和丰田合成 (Toyoda Gosei) 以及德国的 Osram 等公司垄断着高端产品市场。经过 30 多年的发展，中国 LED 产业已初步形成了较。

11、为完整的产业链，包括外延片的生产、芯片的制造和封装、以及 LED 产品的应用等。在 LED 产品的应用中，由于其价格高昂、散热差等问题难以解决，还不能被广泛使用。我国虽有多家企业开发生产 LED 室内照明灯，但主要是用小功率 LED 阵列作发光体，由于所用LED数量多，散热问题无法解决，造成LED光衰和死灯问题严重，维修成本高；由于高光通量的要求，室内照明 LED 灯采用大功率 LED 是发展方向，首当其冲的就是解决 LED 的散热问题，为此我们开发了工艺条件简单粒径尺寸可控的、散热性能好的尖晶石相超细 ( 纳米级 ) 亚铬酸镍粉体，解决 LED。

12、的散热问题。发明内容 0003 本发明的目的在于针对目前尖晶石相亚铬酸镍粉体材料的制备过程中存在着的设备要求高、反应温度高、得到的亚铬酸镍粒径尺寸大且尺寸难以控制等问题，提供一种工艺条件简单的、低温 ( 600 ) 下可实现的、超细的 ( 纳米级 )、粒径尺寸可控性好的尖晶石相亚铬酸镍粉体及其制备工艺。 0004 为实现上述目的，本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包括：用四水醋酸镍、六水醋酸铬、低分子量脂肪醇和去离子水为原料，通过将四水醋酸镍和六水醋酸铬按比例 ( 优选摩尔比为 1 1-2) 混合后形成混合粉体，加去。

13、离子水并加热搅拌使其溶解；在固体完全溶解后，再在加热搅拌的同时加入低分子量脂肪醇形成溶胶；将溶胶干燥形成凝胶，后进一步干燥后研磨成粉体；将粉体进行低温 ( 优选 600 ) 热处理 ( 优选煅烧 ) 后即可得到超细的尖晶石相亚铬酸镍粉体。 0005 其中，四水醋酸镍的溶解度为 182g/L， 20，分子量： 248.84 ；醋酸铬微溶于冷水，溶于热水，不溶于醇；分子量： 337.21。 0006 优选地，本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤： 0007 1. 将四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和。

14、六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 加入到反应容器中； 0008 2. 向上述反应容器中加入一定量的去离子水，加热搅拌，调节温度至 60 80。 0009 3. 当反应容器中的固体完全溶解后，加入适量的低分子量脂肪醇，继续加热搅拌 40 80 分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入烧杯中；说明书 CN 103303983 A 4 2/4 页 5 0010 4. 将烧杯放入干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 24-72 小时； 0011 5. 将干燥后的凝胶取出，研磨成粉体； 0012 6. 将研磨好的粉体放入坩埚中进行煅烧，煅烧后冷却得到尖晶石相超细亚铬。

15、酸镍粉体材料。 0013 优选地，步骤 1 中所述的四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的相对摩尔用量比为 1 1-2。 0014 优选地，步骤 1 中所述的四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 均为化学纯或分析纯。 0015 优选地，步骤 1 中所述的四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的相对摩尔用量比为 1 1。 0016 优选地。

16、，步骤 1 中所用的反应容器为圆底烧瓶。 0017 优选地，步骤 2 中所加入的去离子水的量为 40-100mL( 相对于 10g 的四水醋酸镍 )。 0018 优选地，步骤 2 中所述的加热搅拌步骤为先在室温 ( 约 25 ) 下以 500rpm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 2-4的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 60 80。 0019 优选地，步骤 3 中所述的低分子量脂肪醇为无水甲醇、无水乙醇中的至少一种。 0020 优选地，步骤 3 中所述的低分子量脂肪醇的用量 40-100mL( 相对于 10g 的四水醋酸镍 )。 0021 优选地。

17、，步骤 4 中所述的干燥箱为鼓风干燥箱。 0022 优选地，步骤 4 中所述的干燥温度为 80 120。 0023 优选地，步骤 5 中所述的研磨步骤采用玛瑙研钵研磨。 0024 优选地，步骤 6 中所述的煅烧在马弗炉中进行。 0025 优选地，步骤 6 中所述的煅烧温度在大约 500 600。 0026 优选地，步骤 6 中所述的煅烧时间在大约 1 2 小时。 0027 更优选的，本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤： 0028 1. 按摩尔比 1 1-2 称取四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六。

18、水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O，并将其放入到圆底烧瓶中； 0029 2. 按四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的溶解度，向圆底烧瓶中加入 40-100mL 的去离子水 ( 相对于 10g 的四水醋酸镍用量 )，先在室温 ( 约 25 ) 下以 500rpm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 2-4的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 60 80，以控制溶胶生成的速度； 0030 3.当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入40-100mL的无水乙醇(相对于10g的四水醋酸镍用。

19、量)，继续加热搅拌约4080分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入 250mL 烧杯中； 0031 4. 将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 24-72 小时，干燥温度控制在 80 120 ； 0032 5. 将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体；说明书 CN 103303983 A 5 3/4 页 6 0033 6. 将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在 500 600，煅烧时间大约在 1 2 小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。 0034 优选地，制备所得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的平均粒径尺寸在 30。

20、nm 5000nm，优选 100-500nm，更优选 100-300nm。 0035 有益效果 0036 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明所述技术方案可以通过对四水醋酸镍和六水醋酸铬的相对用量、低分子量脂肪醇 ( 如：无水乙醇 ) 加入量、凝胶温度、凝胶的热处理温度以及时间的调节和控制，实现对制备得到的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料粒径尺寸的精确控制，使得本技术方案中低温下 ( 600 ) 制备得到的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的粒径尺寸在 30nm 5000nm 范围内可调。另外，与传统的高温 (1000 1500 ) 固相烧结反应制备 NiCr2O4。

21、材料的技术，本技术方案具有工艺条件简单的、低温下 ( 600 ) 可实现的、制备得到超细的 ( 纳米级 )、粒径尺寸可控性好等优点。附图说明 0037 图 1 为工艺流程示意图。 0038 图 2 为本发明方法制得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料样品 ( 实施例 1) 的 X 射线衍射图。 0039 图 3 为本发明方法制得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料样品 ( 实施例 1) 的透射电镜电镜照片。具体实施方式 0040 下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例。

22、，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 0041 实施例 1 ： 0042 1. 按摩尔比 1 1 称取 9.3g 四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O( 分子量 248.84， 0.0375mol) 和 12.6g 六水醋酸铬 ( 分子量 337.21， 0.0375mol)，并将其放入到 250mL 的圆底烧瓶中； 0043 2. 按四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的溶解度，向圆底烧瓶中加入 50mL 的去离子水，先在室温 ( 约 25 ) 下以 500r。

23、pm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 3的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 60，以控制溶胶生成的速度； 0044 3. 当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入 50mL 的无水乙醇，继续加热搅拌 40 分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入 250mL 烧杯中； 0045 4. 将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 24 小时，干燥温度控制在 80 ； 0046 5. 将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体； 0047 6. 将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在 600，煅烧说明书 CN。

24、 103303983 A 6 4/4 页 7 时间大约在 2 小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。制备得到的 NiCr2O4 材料的平均粒径尺寸为 100nm。 0048 实施例 2 ： 0049 1. 按摩尔比 1 2 称取 9.3g 四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O( 分子量 248.84， 0.0375mol) 和 25.2g 六水醋酸铬 ( 分子量 337.21， 0.075mol)，并将其放入到 250mL 的圆底烧瓶中； 0050 2. 按四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的溶解度，向圆底烧瓶中加。

25、入 100mL 的去离子水，先在室温 ( 约 25 ) 下以 500rpm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 4的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 80，以控制溶胶生成的速度； 0051 3. 当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入 100mL 的无水乙醇，继续加热搅拌 80 分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入 250mL 烧杯中； 0052 4. 将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 72 小时，干燥温度控制在 120 ； 0053 5. 将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体； 0054 6. 将研磨好的粉体放入坩。

26、埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在 550，煅烧时间大约在1.5小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。制备得到的NiCr2O4 材料的平均粒径尺寸为 300nm。 0055 实施例 3 ： 0056 1. 按摩尔比 1 1.5 称取 9.3g 四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O( 分子量 248.84， 0.0375mol) 和 18.9g 六水醋酸铬 ( 分子量 337.21， 0.05625mol)，并将其放入到 250mL 的圆底烧瓶中； 0057 2. 按四水醋酸镍 Ni(CH3COO)24H2O 和六水醋酸铬 Cr(CH3COO)36H2O 的溶。

27、解度，向圆底烧瓶中加入 60mL 的去离子水，先在室温 ( 约 25 ) 下以 500rpm 的搅拌速度搅拌 10 分钟，然后以每分钟 2的升温速度在 800rpm 的搅拌速度下逐步升温至 70，以控制溶胶生成的速度； 0058 3. 当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入 70mL 的无水乙醇，继续加热搅拌 60 分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入 250mL 烧杯中； 0059 4. 将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥 48 小时，干燥温度控制在 100 ； 0060 5. 将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体； 0061 6. 将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在 500，煅烧大约在 1 小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。制备得到的 NiCr2O4材料的平均粒径尺寸为 200nm。说明书 CN 103303983 A 7 1/3 页 8 图 1 说明书附图 CN 103303983 A 8 2/3 页 9 图 2 说明书附图 CN 103303983 A 9 3/3 页 10 图 3 说明书附图 CN 103303983 A 10 。

摘要
申请专利号：	CN201210015400.0	申请日：	2012.03.06
公开号：	CN103303983A	公开日：	2013.09.18
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	文件的公告送达IPC(主分类):C01G 53/00收件人:深圳市润麒麟科技发展有限公司文件名称:授予发明专利权通知书更正通知书\|\|\|授权\|\|\|文件的公告送达IPC(主分类):C01G 53/00收件人:深圳市润麒麟科技发展有限公司文件名称:发明专利申请进入实质审查阶段通知书\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C01G 53/00申请日:20120306\|\|\|文件的公告送达IPC(主分类):C01G 53/00收件人:深圳市润麒麟科技发展有限公司文件名称:发明专利申请公布通知书\|\|\|公开\|\|\|文件的公告送达IPC(主分类):C01G 53/00收件人:深圳市润麒麟科技发展有限公司乔东才文件名称:重新确定申请日通知书\|\|\|文件的公告送达IPC(主分类):C01G 53/00收件人:深圳市润麒麟科技发展有限公司乔东才文件名称:发明专利申请初步审查合格通知书
IPC分类号：	C01G53/00; B82Y40/00(2011.01)I	主分类号：	C01G53/00
申请人：	深圳市润麒麟科技发展有限公司
发明人：	刘畅; 宋占国; 王俊; 刘英博
地址：	518000 广东省深圳市福田区八卦四路先科机电大厦729室
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内容摘要

本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包括：用四水醋酸镍、六水醋酸铬、低分子量脂肪醇和去离子水为原料，通过将四水醋酸镍和六水醋酸铬按比例(优选摩尔比为1∶1-2)混合后形成混合粉体，加去离子水并加热搅拌使其溶解；在固体完全溶解后，再在加热搅拌的同时加入低分子量脂肪醇形成溶胶；将溶胶干燥形成凝胶，后进一步干燥后研磨成粉体；将粉体进行低温(优选＜600℃)热处理(优选煅烧)后即可得到超细的尖晶石相亚铬酸镍粉体。本发明技术方案具有工艺条件简单的、低温下(＜600℃)可实现的、制备得到超细的(纳米级)、粒径尺寸可控性好等优点。

权利要求书

权利要求书
1.   一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包括：用四水醋酸镍、六水醋酸铬、低分子量脂肪醇和去离子水为原料，通过将四水醋酸镍和六水醋酸铬按比例(优选摩尔比为1∶1‑2)混合后形成混合粉体，加去离子水并加热搅拌使其溶解；在固体完全溶解后，再在加热搅拌的同时加入低分子量脂肪醇形成溶胶；将溶胶干燥形成凝胶，后进一步干燥后研磨成粉体；将粉体进行低温(优选＜600℃)热处理(优选煅烧)后即可得到超细的尖晶石相亚铬酸镍粉体。

2.   一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤：
1).将四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O加入到反应容器中；
2).向上述反应容器中加入一定量的去离子水，加热搅拌，调节温度至60～80℃；
3).当反应容器中的固体完全溶解后，加入适量的低分子量脂肪醇，继续加热搅拌40～80分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入烧杯中；
4).将烧杯放入干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥24‑72小时；
5).将干燥后的凝胶取出，研磨成粉体；
6).将研磨好的粉体放入坩埚中进行煅烧，煅烧后冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。

3.   如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1中所述的四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的相对摩尔用量比为1∶1‑2。

4.   如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤2中所加入的去离子水的量为40‑100mL(相对于10g的四水醋酸镍)。

5.   如权利要求2‑4之一所述的方法，其特征在于：步骤2中所述的加热搅拌步骤为先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟2‑4℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至60～80℃。

6.   如权利要求2‑5之一所述的方法，其特征在于：步骤3中所述的低分子量脂肪醇为无水甲醇、无水乙醇中的至少一种。

7.   如权利要求2‑6之一所述的方法，其特征在于：步骤3中所述的低分子量脂肪醇的用量40‑100mL(相对于10g的四水醋酸镍)。

8.   如权利要求2‑7之一所述的方法，其特征在于：步骤4中所述的干燥温度为80～120℃。

9.   如权利要求2‑8之一所述的方法，其特征在于：步骤6中所述的煅烧温度在大约500～600℃；优选地，步骤6中所述的煅烧时间在大约1～2小时。

10.   一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤：
1).按摩尔比1∶1‑2称取四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O，并将其放入到圆底烧瓶中；
2).按四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的溶解度，向圆底烧瓶中加入40‑100mL的去离子水(相对于10g的四水醋酸镍用量)，先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟2‑4℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至60～80℃，以控制溶胶生成的速度；
3).当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入40‑100mL的无水乙醇(相对于10g的四水醋酸镍用量)，继续加热搅拌约40～80分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入250mL烧杯中；
4).将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥24‑72小时，干燥温度控制在80～120℃；
5).将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体；
6).将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在500～600℃，煅烧时间大约在1～2小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。

11.   如权利要求1‑10之一所述的方法，其制备所得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的平均粒径尺寸在30nm～5000nm，优选100‑500nm，更优选100‑300nm。

12.   权利要求1‑11之一所述方法制备获得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。

说明书

说明书一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法
技术领域
本发明属于粉体技术领域，具体涉及一种无机散热材料，尤其是指一种尖晶石相超细亚铬酸镍粉体及其制备方法。
背景技术
目前半导体照明产业形成以美国、日本、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局，美国的Cree和Lumileds、日本的日亚(Nichia)和丰田合成(Toyoda Gosei)以及德国的Osram等公司垄断着高端产品市场。经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了较为完整的产业链，包括外延片的生产、芯片的制造和封装、以及LED产品的应用等。在LED产品的应用中，由于其价格高昂、散热差等问题难以解决，还不能被广泛使用。我国虽有多家企业开发生产LED室内照明灯，但主要是用小功率LED阵列作发光体，由于所用LED数量多，散热问题无法解决，造成LED光衰和死灯问题严重，维修成本高；由于高光通量的要求，室内照明LED灯采用大功率LED是发展方向，首当其冲的就是解决LED的散热问题，为此我们开发了工艺条件简单粒径尺寸可控的、散热性能好的尖晶石相超细(纳米级)亚铬酸镍粉体，解决LED的散热问题。
发明内容
本发明的目的在于针对目前尖晶石相亚铬酸镍粉体材料的制备过程中存在着的设备要求高、反应温度高、得到的亚铬酸镍粒径尺寸大且尺寸难以控制等问题，提供一种工艺条件简单的、低温(＜600℃)下可实现的、超细的(纳米级)、粒径尺寸可控性好的尖晶石相亚铬酸镍粉体及其制备工艺。
为实现上述目的，本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包括：用四水醋酸镍、六水醋酸铬、低分子量脂肪醇和去离子水为原料，通过将四水醋酸镍和六水醋酸铬按比例(优选摩尔比为1∶1‑2)混合后形成混合粉体，加去离子水并加热搅拌使其溶解；在固体完全溶解后，再在加热搅拌的同时加入低分子量脂肪醇形成溶胶；将溶胶干燥形成凝胶，后进一步干燥后研磨成粉体；将粉体进行低温(优选＜600℃)热处理(优选煅烧)后即可得到超细的尖晶石相亚铬酸镍粉体。
其中，四水醋酸镍的溶解度为182g/L，20℃，分子量：248.84；醋酸铬微溶于冷水，溶于热水，不溶于醇；分子量：337.21。
优选地，本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤：
1.将四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O加入到反应容器中；
2.向上述反应容器中加入一定量的去离子水，加热搅拌，调节温度至60～80℃。
3.当反应容器中的固体完全溶解后，加入适量的低分子量脂肪醇，继续加热搅拌40～80分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入烧杯中；
4.将烧杯放入干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥24‑72小时；
5.将干燥后的凝胶取出，研磨成粉体；
6.将研磨好的粉体放入坩埚中进行煅烧，煅烧后冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。
优选地，步骤1中所述的四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的相对摩尔用量比为1∶1‑2。
优选地，步骤1中所述的四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O均为化学纯或分析纯。
优选地，步骤1中所述的四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的相对摩尔用量比为1∶1。
优选地，步骤1中所用的反应容器为圆底烧瓶。
优选地，步骤2中所加入的去离子水的量为40‑100mL(相对于10g的四水醋酸镍)。
优选地，步骤2中所述的加热搅拌步骤为先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟2‑4℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至60～80℃。
优选地，步骤3中所述的低分子量脂肪醇为无水甲醇、无水乙醇中的至少一种。
优选地，步骤3中所述的低分子量脂肪醇的用量40‑100mL(相对于10g的四水醋酸镍)。
优选地，步骤4中所述的干燥箱为鼓风干燥箱。
优选地，步骤4中所述的干燥温度为80～120℃。
优选地，步骤5中所述的研磨步骤采用玛瑙研钵研磨。
优选地，步骤6中所述的煅烧在马弗炉中进行。
优选地，步骤6中所述的煅烧温度在大约500～600℃。
优选地，步骤6中所述的煅烧时间在大约1～2小时。
更优选的，本发明提供一种用溶胶凝胶法制备尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的方法，其包含以下步骤：
1.按摩尔比1∶1‑2称取四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O，并将其放入到圆底烧瓶中；
2.按四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的溶解度，向圆底烧瓶中加入40‑100mL的去离子水(相对于10g的四水醋酸镍用量)，先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟2‑4℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至60～80℃，以控制溶胶生成的速度；
3.当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入40‑100mL的无水乙醇(相对于10g的四水醋酸镍用量)，继续加热搅拌约40～80分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入250mL烧杯中；
4.将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥24‑72小时，干燥温度控制在80～120℃；
5.将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体；
6.将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在500～600℃，煅烧时间大约在1～2小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。
优选地，制备所得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的平均粒径尺寸在30nm～5000nm，优选100‑500nm，更优选100‑300nm。
有益效果
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明所述技术方案可以通过对四水醋酸镍和六水醋酸铬的相对用量、低分子量脂肪醇(如：无水乙醇)加入量、凝胶温度、凝胶的热处理温度以及时间的调节和控制，实现对制备得到的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料粒径尺寸的精确控制，使得本技术方案中低温下(＜600℃)制备得到的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料的粒径尺寸在30nm～5000nm范围内可调。另外，与传统的高温(1000～1500℃)固相烧结反应制备NiCr2O4材料的技术，本技术方案具有工艺条件简单的、低温下(＜600℃)可实现的、制备得到超细的(纳米级)、粒径尺寸可控性好等优点。
附图说明
图1为工艺流程示意图。
图2为本发明方法制得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料样品(实施例1)的X射线衍射图。
图3为本发明方法制得的尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料样品(实施例1)的透射电镜电镜照片。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
1.按摩尔比1∶1称取9.3g四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O(分子量248.84，0.0375mol)和12.6g六水醋酸铬(分子量337.21，0.0375mol)，并将其放入到250mL的圆底烧瓶中；
2.按四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的溶解度，向圆底烧瓶中加入50mL的去离子水，先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟3℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至60℃，以控制溶胶生成的速度；
3.当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入50mL的无水乙醇，继续加热搅拌40分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入250mL烧杯中；
4.将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥24小时，干燥温度控制在80℃；
5.将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体；
6.将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在600℃，煅烧时间大约在2小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。制备得到的NiCr2O4材料的平均粒径尺寸为100nm。
实施例2：
1.按摩尔比1∶2称取9.3g四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O(分子量248.84，0.0375mol)和25.2g六水醋酸铬(分子量337.21，0.075mol)，并将其放入到250mL的圆底烧瓶中；
2.按四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的溶解度，向圆底烧瓶中加入100mL的去离子水，先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟4℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至80℃，以控制溶胶生成的速度；
3.当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入100mL的无水乙醇，继续加热搅拌80分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入250mL烧杯中；
4.将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥72小时，干燥温度控制在120℃；
5.将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体；
6.将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在550℃，煅烧时间大约在1.5小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。制备得到的NiCr2O4材料的平均粒径尺寸为300nm。
实施例3：
1.按摩尔比1∶1.5称取9.3g四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O(分子量248.84，0.0375mol)和18.9g六水醋酸铬(分子量337.21，0.05625mol)，并将其放入到250mL的圆底烧瓶中；
2.按四水醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O和六水醋酸铬Cr(CH3COO)3·6H2O的溶解度，向圆底烧瓶中加入60mL的去离子水，先在室温(约25℃)下以500rpm的搅拌速度搅拌10分钟，然后以每分钟2℃的升温速度在800rpm的搅拌速度下逐步升温至70℃，以控制溶胶生成的速度；
3.当圆底烧瓶中固体完全溶解后，向圆底烧瓶中加入70mL的无水乙醇，继续加热搅拌60分钟，使溶液完全呈溶胶状后，将溶胶倒入250mL烧杯中；
4.将烧杯放入鼓风干燥箱中干燥，形成凝胶后继续干燥48小时，干燥温度控制在100℃；
5.将干燥后的凝胶取出，用玛瑙研钵研磨成粉体；
6.将研磨好的粉体放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，温度范围大约在500℃，煅烧大约在1小时后随炉冷却得到尖晶石相超细亚铬酸镍粉体材料。制备得到的NiCr2O4材料的平均粒径尺寸为200nm。