纳米贵金属颗粒改性二氧化锡气敏材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种新型纳米贵金属颗粒改性二氧化锡气敏材料的方法，该材料以贵金属粉(Ag，Au，Pt，Ru，Rh，Pd，Ir，Re中的两种或两种以上)、锡粉或贵金属与锡的合金粉末为原料，添加少量的其它元素为性能调整元素(贵金属与锡的质量分数比控制在2-10％)，在低温球磨机内进行机械合金化，制备的贵金属被锡粉包裹，形成的纳米团簇在粉体中分布均匀，将制得的复合粉末进行压制，在一定温度内进行含氧气氛烧结，控制工艺条件使得氧化物的反应合成完成，制得的贵金属以纳米颗粒分布在二氧化锡靶材内部，通过溅射或沉积制得的贵金属纳米颗粒均匀分布在二氧化锡气敏薄膜，获得了气敏综合性能好，成本低，检测有害气体广泛，使用寿命长的新型气敏材料。

主权项

一种纳米贵金属颗粒改性二氧化锡气敏材料的制备方法，其特征在于：以贵金属粉、锡粉或贵金属与锡的合金粉末为原料，添加少量的其它元素为性能调整元素，原料经配料后在混料机中混合均匀；经过低温高能球磨机械合金化；将制备的复合粉体制成素坯，放入反应合成烧结炉内进行反应合成；随后溅射沉积，制得的膜厚度为2‑50微米；所述的贵金属粉为Au，Pt，Ru，Rh，Pd，Ir中的两种以上的混合物，贵金属粉、锡粉或者贵金属与锡的合金粉末的粉末粒度小于100微米，贵金属元素占总重量的0.2‑5％，余量为锡和其它添加元素；所述的其它元素为V，Mn，Co，Ni，Nb，Mo，Al，La，In的一种或几种，添加合金元素在制粉和熔炼过程中进行，根据催化材料要求不同，添加量为质量分数0.25‑2.0％，粒度小于45微米；所述的低温高能球磨机械合金化，磨球和磨罐采用刚玉或玛瑙材料制备，球磨气氛采用氩气保护，转速800‑1500rad/min，球磨时间8‑100小时，根据贵金属的含量调整球磨温度，温度范围：100‑270K；所述的反应合成是将压制的素坯放入反应合成烧结炉内进行反应合成，反应合成烧结温度1000‑1750℃，时间2‑8小时；根据贵金属的含量和种类，控制氧分压与反应合成时间；所述的溅射沉积是指：采用玻璃衬底，抽真空，真空度为10‑5‑10‑2Pa，溅射沉积速率为10‑2g/s，时间为30‑200分钟。