纳米ITO粉体的分散

由于使用纳米ITO粉体制备ITO靶材过程中，粉体的团聚体会导致坯体中存在大量尺寸较大的气孔，而这些大气孔在靶材烧结过程中需要较高的烧结温度和较长的保温时间才能排出，同时团聚体在烧结过程会先致密化，导致团聚体与坯体其他部分分离。所以粉体的团聚会造成ITO靶材的密度偏低，影响ITO膜的性能，在制备ITO靶材前段需要控制好纳米ITO粉体中的团聚。通常所说的粉体分散是指在液相介质中将粉体颗粒分散并分布均匀，包括3个阶段：首选是在液体中超细粉体颗粒的润湿，其次在机械力作用下把团聚体打散形成独立的原生粒子或较小的团聚体，最后对原生粒子或较小团聚体稳定化，阻止再发生团聚[6]。

常见的分散方法有物理分散法和化学分散法。
 

物理分散法主要有机械搅拌分散、超声分散和高能分散。机械搅拌分散主要是通过外界剪切力或撞击力等机械能，使纳米颗粒在介质中充分分散。超声分散选取合适的超声波在一定时间内对纳米颗粒进行分散处理。高能分散是通过高能粒子作用在纳米颗粒表面产生活性点，增加纳米颗粒的表面活性，进一步促进与其他物质发生化学反应或吸附，属于一种新的分散方法。常见的高能粒子包括电晕、紫外光、微波、等离子体射线等[7]。
 

化学分散法主要有2种：表面化学修饰和分散剂分散。表面化学修饰是通过分散剂与纳米颗粒表面之间发生化学反应，改变纳米颗粒表面结构和状态，从而达到表面改性的效果[8]。分散剂分散则是通过分散剂的吸附，改变纳米颗粒的表面电荷分布，产生静电稳定和空间位障稳定作用，从而达到纳米粉体分散的效果。根据粉体的团聚和分散理论知识，本文在未改变粉体的制备条件下，试图通过化学分散和物理分散的复合分散法对共沉淀法制备的纳米ITO粉体进行处理。取800℃煅烧所得的ITO粉10kg，液固比为1∶1，采用2种机械分散组合的方式，并在分散过程中加入一定量的分散剂A，采用马尔文激光粒度仪进行跟踪分析粉体球磨浆料粒度情况，具体数据见表2。经过粒度分析得知，通过物理分散和化学分散的复合方法，可以将ITO粉体浆料分散得均匀，其粒度分布很窄，呈单峰状。对分散均匀的浆料进行喷雾造粒得到ITO粉体，再进行成型、脱脂和烧结，得到的ITO靶材密度相对密度可达到99.7%以上。