CN1225047A - 多层包覆粉末及其生产方法 - Google Patents

Abstract

在用两层或多层金属氧化物等包覆一种金属、金属氧化物等基体粉末形成多层包覆粉末的工艺中,金属氧化物等的膜是通过一种廉价的金属盐的分解等形成的。这一点是通过以下方法实现的,当发生能够产生酸等的金属盐分解反应等时,使得粉末颗粒不被酸腐蚀。多层包覆粉末的多层膜包括至少一层由一种金属醇盐的水解形成的金属氢氧化物或金属氧化物膜组成的层,作为沉积在上述层之外的一层是一层由金属盐的反应(如中和反应或热解反应)形成的金属氢氧化物或金属氧化物膜组成的包覆膜。通过加热,由金属醇盐水解形成的这种金属氢氧化物或金属氧化物膜变成一种致密的金属氧化物膜。

Description

多层包覆粉末及其生产方法

本发明涉及一种表面具有多层包覆膜且表现出多种功能的粉末。尤其涉及一种磁性粉末，这种磁性粉末表面具有一个多层包覆膜，可以用作彩色磁性材料的初始材料，例如磁性色料和磁性彩色墨水，还涉及反光颜料、耐气候颜料等。

通常，用另一种物质包覆一种粉末的表面以使其具有一种特殊性能或者改善粉末表面的性能。由于很难均匀地包覆小颗粒粉末的表面，所以人们研究出多种粉末包覆方法。

日本未审查公开专利申请No.1-119062披露了一种用银包覆粉末以提高其导电性的技术。例如日本未审查公开专利申请No.3-271376和3-274278等还给出了几种在金属或金属氧化物表面包覆一种金属的方法。

对于在金属粉末表面形成金属氧化物膜的方法来说，可以通过把金属粉末置于氧化气氛中获得该金属的氧化物膜。但是这种方法不适于在金属粉末表面获得另一种金属的氧化物包覆膜。当粉末为金属化合物粉末或塑料粉末时则需要用一种完全不同的方法。

一种用于在粉末表面形成金属氧化物包覆膜的方法包括：把粉末置于一种金属盐的水溶液中；使金属盐反应并析出，从而在粉末颗粒表面沉积一种金属化合物层；干燥或加热上述包覆粉末以形成金属氧化物层，从而获得包覆膜粉末。但是，用这种方法难以制得致密的氧化物膜。如果想用上述方法产生一种致密氧化膜，那么很难均匀地形成所需厚度的致密膜，因为很难获得厚膜。

本发明的发明者先前曾发明了一种形成金属氧化物膜的方法，即把金属粉末或金属氧化物粉末弥散于一种金属醇盐溶液中，并水解该金属醇盐，并申请了这一发明(未审查公开日本专利申请No.6-228604)。

本发明的发明者还通过另一种方法在金属粉末和金属氧化物粉末表面形成金属膜和金属氧化物膜而开发出高性能粉末，并申请了专利(日本未审查公开专利申请No.7-90310)。例如，本发明者通过在磁性材料(如氧化铁或氧化铬)粉末表面形成一个金属氧化物包覆膜，和金属钴或金属银包覆膜成功地获得了一种特别白的磁性粉末，以及通过在具有优良导热性的金属(如银或铜)粉末表面形成一个金属氧化物膜成功地获得了一种具有优良导热性的绝缘粉末。此外，本发明者还申请了一种关于一种工艺的专利(WO96/28269)，其包括：在金属粉末或金属化合物粉末表面形成一个多层金属氧化物膜，并对其加热以形成一种具有一个多层的更加致密和稳定的金属氧化物膜。

综上所述，本发明者已经做出了很大努力，试图通过在金属粉末或金属化合物粉末表面形成一层或多层金属氧化物或金属膜从而赋予作为核心的金属或金属化合物颗粒本身所不具有的一种性能，从而制得一种高性能金属或金属化合物粉末。

然而，在上述方法中用金属醇盐作为在金属粉末或金属化合物粉末表面形成氧化物膜的初始材料有一缺点，即由于金属醇盐价格昂贵所以用醇盐生产的产品的用途受到限制。

用金属盐水溶液中析出氧化物膜的方法具有难以获得均匀的金属氧化物膜的缺点，此外它还具有更严重的问题，即：为了产生析出物需要用酸或碱与金属盐水溶液反应，或者反应会产生酸或碱副产品，因此作为核心的粉末颗粒，尤其是金属粉末颗粒会被酸碱反应物或酸碱副产物腐蚀，产生溶解。正是由于这一点，该方法不能得到应用。

本发明的一个目的是消除现有技术的上述缺点，并提供：一种廉价的高性能金属或金属化合物粉末；以及一种能够在有机粉末等上形成一个金属膜或金属氧化物膜的技术，并且除了金属粉末或金属化合物粉末以外它还以应用于各种粉末，例如有机粉末。

本发明的发明者对于现有的廉价且易于形成一种金属氧化物膜的基于从金属盐水溶液中析出的沉积方法进行了应用研究。结果发现，当通过金属醇盐水解覆盖金属氧化物膜的基本颗粒用基于从金属盐水溶液析出的方法时，基体颗粒被金属醇盐水解形成的金属氧化物膜保护，因而即使在基体颗粒受冲击的情况下进行沉积反应，基本颗粒不被破坏，因为金属氧化物膜如上所述很致密。本发明正是基于这一发现而实现的。

特别地，根据本发明形成的下述的多层包覆粉末及其生产方法消除了上述种种缺点：

(1)一种多层包覆粉末，其中至少一层包括一个由金属醇盐水解形成的金属氢氧化物膜或金属氧化物膜，其上具有一个包括由金属盐反应形成的金属氢氧化物膜或金属氧化物膜的包覆膜；

(2)根据上述(1)所述的多层包覆粉末，其中，上述由金属醇盐水解形成的金属氢氧化物或金属氧化物膜被加热；

(3)根据上述(1)或(2)所述多层包覆粉末，其中，上述由金属盐反应形成的金属氢氧化物或金属氧化物膜在形成之后经过加热；

(4)一种用于生产多层包覆膜粉末的工艺，它包括：形成一个金属氢氧化物或金属氧化物膜作为至少一层由金属醇盐水解形成的层；以及通过金属盐的一个反应在其上形成一个金属氢氧化物或金属氧化物膜；

(5)根据上述(4)所述的用于生产多层包覆粉末的工艺，其中，上述金属氢氧化物或金属氧化物膜由金属醇盐水解形成，然后经过加热；以及

(6)根据(4)或(5)所述的用于形成多层包覆膜粉末的工艺，其中，上述金属氢氧化物或金属氧化物膜由金属盐反应形成，然后经过加热。

在本发明中，用作本发明多层包覆粉末的基体的粉末可以是有机物粉末也可以是无机物粉末。组成本发明中的无机物的例子包括金属(如铁、镍、铬、钛和铝)、合金(如铁镍合金和铁钴合金)、铁镍氮化物、铁镍钴氮化物、金属氧化物(如铁、镍、铬、钛、铝和硅的氧化物，此处硅划为金属)、碱土金属氧化物(如钙、镁及钡的氧化物)、它们的复合氧化物、粘土以及玻璃。

由于本发明的一个目的为生产一种具有磁性的粉末，如磁性色粉或磁性颜料，在该例中优先选用铁磁物质作为本发明的多层包覆的基体粉末。上述铁磁物质可以是具有高导磁率的金属，如铁、镍、铬、钛或铝。但是也可以用铁磁性氧化物或合金，如铁氧体或γ氧化铁。

有机物粉末也可以用作本发明的基体粉末材料。组成本发明的基体粉末的有机物包括天然或合成聚合物。合成聚合物包括聚苯乙烯(polystyrene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚丙烯脂(polyacrylic esters)、聚甲基丙烯酸脂(polymethacrylic esters)以及上述单聚物与另一种或几种单聚物的共聚物。天然聚合物包括淀粉、琼脂(agarose)、赛璐璐(cellulose)、以及水胶(gelatin)。其它材料还有半合成聚合物，如乙基赛璐璐(acetyl cellulose)和氢氧烯基赛璐璐(hydroxyethyl cellulose)。尽管有机聚合物粉末可以具有不规则的形状，但是优先选用由悬浮聚合法或种子聚合法或溶液弥散法等形成的球形粉末。尽管当上述某些有机物与金属盐水溶液直接接触时可能因水溶液反应条件不同而遭受不同的腐蚀，但是这一效应在本发明中可以得到防止。

如果使用一种能耐强烈稀酸的物质，如铁氧体、γ铁氧化物、或氧化钛作为核心材料，那么，核心颗粒即使直接暴露在金属盐水溶液的反应中也几乎不受表面腐蚀。但是，由于溶液可能会进入颗粒内部，因此用这种核心颗粒生产的多层包覆粉末就有可能失去其天然性质。

有些粉末，如铁粉、镍粉、铝粉、聚苯乙烯珠、聚甲基丙稀酸脂珠、淀粉珠、以及乙基赛璐璐珠等，即使酸的浓度较低其表面也会失去天然性质，这样将会通过譬如引起脱琉而影响最终产品质量。因此，如果选用这种物质作为核心材料，那么就不应该选用金属盐，如硫酸钛、氯化钛、或硫酸铝作为用于在核心材料表面形成金属氧化物膜的材料。

就用于基于金属盐水溶液反应析出的处理(这是上述金属盐反应中最常见的反应)的金属盐而言，前述缺点更加严重，尤其当使用酸性金属盐时。尽管在金属盐的各种反应中典型地选用中和热解(pyrolysis)，但是也可以选用其它反应。

本发明所选用的金属盐中的金属包括铁、镍、铬、钛、锌、铝、镉、锆、硅、锡、铅、锂、铟、钕、铋、铈、锑、钙、镁和钡。这些金属的盐包括硫酸盐、硝酸盐、盐酸盐、草酸盐(oxalic acid)、碳酸盐、羧基酸盐(carboxylic acid)，也包括上述金属的螯合(复合)物。在本发明中，选择何种金属盐合适取决于将赋予粉末表面的性能和将选用的生产方法。

在本发明中，一个金属氧化物或氢氧化物膜首先通过金属醇盐的水解在作为多层包覆粉末基体的颗粒表面形成，以保护颗粒。如果要形成一个金属膜作为多层包覆粉末的一层，那么这一金属膜应该在从金属醇盐中形成的金属氧化物或金属氢氧化物膜之下形成。因此，可以直接在基体颗粒表面形成一个金属膜。如果从金属醇盐中形成多层金属氧化物膜或金属氢氧化物膜，那么可在这些膜之间形成一个金属膜。但是，在金属氧化物或金属氢氧化物之上形成金属膜是不希望的。

在本发明中，水解与包含在将沉积在多层包覆粉末基体颗粒表面的金属氢氧化物或金属氧化物膜中的金属相同的金属的醇盐，以形成金属氢氧化物或金属氧化物膜。

该方法包括：弥散作为基体材料的粉末进入金属醇盐溶液(通常在有机溶剂中或在有机溶剂和水的混和物中)，加水或弱减碱水溶液于含有弥散颗粒的溶液中，以水解金属醇盐，从而在颗粒表面形成金属氢氧化物或金属氧化物膜。

采用上述方法生产具有多层金属氧化物膜包覆粉末的工艺在未经审核的日本专利申请No.6-228604和7-90310中有描述。

上述用水解法形成金属氧化物的方法被称为溶胶-凝胶法(sol-gel法)，用于形成细密均匀的氧化物非常有效。把这一方法应用于粉末，即可以在颗粒上得到均匀、致密的厚膜。选用对应于所需的金属氧化物的金属的醇盐，如锌、铝、镉、钛、锆、钽或硅。

通常用一种在水中不能分解的金属醇盐作为有机溶剂溶液。可选用的有机溶剂包括，例如醇类(乙醇、丙醇)和酮类。优先选用脱水的有机溶液。尽管金属醇盐溶液的浓度取决于待溶解的金属醇盐的种类和有机溶剂的种类，但是仍然选用优化条件。形成于粉末表面的金属氢氧化物或氧化物膜的厚度由金属醇盐溶液的浓度和所用的金属醇盐相对于粉末的量所决定的。

把表面已被沉积上金属氧化物膜的粉末从溶液中取出并干燥之，便得到牢固的金属氧化物膜。干燥过程优先在真空中进行。如果选用无机粉末作为基体颗粒，优选在真空或惰性气氛中于200～800℃再进行0.5～6小时的热处理，因为这样处理可以使膜更加牢固。

如上所述，通过金属盐的反应在表面已经从金属醇盐中形成了金属氢氧化物或氧化物膜的粉末颗粒上沉积一金属氢氧化物膜或金属氧化物膜。

完成上述过程的一种方法用金属盐，如硫酸钛或硫酸铝作为初始材料，该方法包括：把基体颗粒浸入金属盐水溶液，用强碱、氨、尿素、等的水溶液中和上述***，以便在粉末颗粒表面沉积最终金属氢氧化物或金属氧化物膜。

本发明中，在粉末颗粒表面沉积金属氧化物膜的另一种方法选用一种金属盐，如硫酸钛或硫酸锆，加热时分解以沉积氧化钛或氧化锆。该方法包括：把粉末颗粒浸入上述金属盐水溶液中，加热分解该金属盐以在粉末颗粒表面沉积金属氧化物膜并因此形成包覆膜。

可以用上述金属盐形成多层金属氧化物膜等。如果需要，还可以用一种金属醇盐在这些金属氧化物等膜上形成一金属氧化物膜等的膜。

因此，可以在作为基体的粉末颗粒表面形成一个多层膜。在形成这种膜时，可以通过这样的成膜条件使每层具有一个给定的厚度从而获得所需的性能。

根据本发明从金属醇盐形成于基体粉末颗粒表面的金属氧化物等的膜而制得的颗粒不太受用于从金属盐形成于其上一个金属氧化物膜等膜的热处理的影响。所以，可以通过一个简单工艺形成一个金属氧化物等的多层包覆膜，该工艺使用一种金属盐作为廉价的初始材料。特别地，不用昂贵的金属醇盐作为初始材料就能获得多层包覆粉末是一个极为重要的优点。

在本发明的用于生产多层包覆粉末的工艺中，可以用多种方法获得一个多层膜。例如，可以通过连续步骤形成一个多层膜，也可以一步一步地形成各单层包覆膜。另一种可以替代的方式是，把形成单层和形成多层的工艺结合起来进行。

对于金属膜包覆而言，除了无电涂镀外，还可以选用接触电镀或溅射。但是，对于接触电镀来说，与电极不接触的粉末颗粒不能电镀。对于溅射来说，金属气相不能均匀地施加于粉末颗粒。所以，用这两种方法形成的包层厚度，不同颗粒之间有所差别。相反，优先选用的无电镀涂镀方法可以形成致密、均匀的膜，而且膜的厚度也容易调整。

由于这样形成的粉末表面具有一个多层包覆的金属氧化物膜，根据所用粉末材料和组成其表面包覆膜的金属氧化物材料这种粉末被赋予各种各样的性能，因而它可以用于各种各样的目的。例如，当选用一种磁性材料，如金属铁、氮化铁或四氧化三铁作为粉末，表面包覆比该种磁性材料反射指数低的氧化硅，外层再包覆一层高反射指数的氧化钛，那么就可以得到一种高度白色的磁性粉末。当选用一种导体，如银、铜、或铝作为粉末基体，在该金属层上包覆一个金属氧化物如氧化铝绝缘膜，那么就可以得到一种具有电绝缘表面层的导热粉末。

此外，当譬如形成于一个物体表面的各层具有不同的反射指数，并使组成每层膜的物质的反射指数和其厚度之积对应于电磁波长的四分之一，那么由于干射效应(Fresnel反射)多数可见光线被反射。这种功效可用于生产一种作为可反光且具有高亮度白色的磁性调色剂的磁性粉末，其用一种磁性材料，如铁、钴、或镍等金属粉末、合金粉末、或铁的氮化物粉末作为核心，在该核心表面形成一个高反射性金属如银或钴层，再在其外层形成一个具有比上述金属较低折射指数的氧化物层，如氧化硅，并且使氧化物折射指数和该膜厚度的乘积为可见光波长的四分之一，然后用一种高折射指数氧化物如氧化锆包覆该膜层，并使其折射指数和厚度的乘积为可见光波长的四分之一。

可以把制得的粉末在一种惰性气体中于200～800℃加热。这样就可以得到具有更高白度的牢固粉末。如果对粉末进行上述热处理，那么通过热处理所得到的粉末也应该满足每层的折射指数和膜厚度之积为可见光波长四分之一的要求。

在这种粉末表面形成一个彩色层并再在该彩色层上形成一个树脂层将得到一种磁性彩色调色剂。由于可见光波长分布在某个范围内，因此组成磁性调色剂的各个颗粒可以具有用不同的金属层形成的氧化物层，从而使各层厚度在某个范围内稍有差别，但材料的折射指数和膜厚之积靠近于某一可见光波长的四分之一。

在生产由干涉反射加色的多层粉末时，一种高折射指数膜和一种低折射指数膜以各自产生Fresnel干涉所需的厚度交替形成，从而使目标光谱波长的光得到反射。

图1给出了这种粉末颗粒的截面图。它显示了通过干涉反射调色的一颗粉末颗粒，该颗粒包括一个作为基体的颗粒1(玻璃珠)、一个形成于其表面上的金属膜2、一个从一种醇盐形成于膜2上的低折射指数金属氧化物膜A(由3代表)、以及一个形成于膜A之上的高折射指数金属氧化物膜B(由4代表)。

下面将解释本发明所用的初始材料，尤其是金属盐。

用于形成高折射指数膜的优选材料包括：钛的化合物，如用于形成氧化钛膜的卤化物和硫酸盐；锆的化合物，如用于形成氧化锆膜的卤化物、硫酸盐、羰化物、草酸盐、和螯合物；铈的化合物，如用于形成氧化铈膜的卤化物、硫酸盐、羰化物、和草酸盐；铋的化合物，如用于形成氧化铋膜的卤化物、硝酸盐和羰化物；以及铟的化合物，如用于形成氧化铟膜的卤化物和硫酸盐。

用于形成低折射指数膜的优选材料包括：用于形成氧化硅膜的硅酸钠、水玻璃、卤化硅、有机硅的化合物如硅烷、和它们的聚合物；用于形成氧化铝膜的铝的化合物如卤化物、硫酸盐、和螯合物；以及用于形成氧化镁膜的镁的化合物，如硫酸盐和卤化物。

在形成氧化钛膜的情况下，譬如，用氯化钛和硫酸钛的混合物低温下形成一个譬如具有高折射指数的金红石氧化钛膜非常有效。

每一涂层的反应进行时要调节反应温度使其适合于所用金属盐或醇盐，从而形成完好的氧化物膜。

形成一个涂层膜之后，优选进行一个热处理以使把该膜完全转化成氧化物膜。

如果形成的氢氧化物膜或氧化物膜被加热，那么每个覆层就要进行加热。另一种可替代的方式是，在完全形成所需的多层膜以后再进行最终热处理。

如果形成一个氧化镁膜，那么该膜优先选用一种钛的醇盐的有机溶液包覆，溶剂优先选用醇类，因为氧化镁在水中是悬浮的。

图1是按照本发明形成的多层包覆粉末的优选实施例的一个截面图。该例中包括作为基体的颗粒1，形成于该颗粒表面的金属层2、以及形成于其上的低折射指数金属氧化物膜3和高折射指数金属氧化物膜4。

下面将参照一些例子对生产具有多个金属氧化物膜的多层包覆粉末的工艺进行说明。但是本发明并不限于下面的例子。例1

金属氧化物膜的形成：(用氧化钛膜和氧化硅膜包覆金属铁粉末)：第一层：氧化硅包覆

向粒子平均直径为1.8μm的20g球形金属铁粉末中加入100ml乙醇以分散这些粉末。在一个油槽内加热容器以使液体温度保持在55℃。然后向容器内加入6g乙氧基硅(silicon ethoxide)、6g 29％的氨水、和8g水。在搅拌条件下令其反应3小时。之后，用足量的乙醇稀释并冲洗反应混合物并过滤之。把所得的固态物质放入真空干燥器于180℃干燥8小时。干燥之后，把干燥粉末放入一个旋转涡轮炉在氮气气氛下加热至650℃保持30分钟以制得氧化硅包覆的粉末A。制得的氧化硅包覆的粉末A具有极好的分散状态。第二层：氧化钛包覆：

用蒸馏水溶解16g硫酸氧钛(titanyl sulfate)，用该溶液分散10g上面制得的氧化硅包覆粉末A。将盛有该分散液的容器放入油槽中在90℃下保持6小时。

然后，用足量的蒸馏水冲洗反应产物直至其pH值变为5，再对粉末干燥8小时。干燥之后即得到氧化钛-氧化硅包覆的粉末A，这些粉末A具有很好的分散性，由互不相干的颗粒组成。

这种粉末的光谱反射曲线上具有一个558nm的峰值波长，在峰值波长处的反射率为33％。它为蓝绿色(blue-green)。对比例1

金属氧化物膜的形成：(无氧化硅包覆的金属铁粉末表面的氧化钛包覆)：

把盛有100ml去离子水的容器放在油槽中加热到80℃。向该加热的去离子水中加入10g羰基铁粉末A以分散之。用100ml乙醇溶解7g四氯化钛(titanium tetrachloride)，把制得的该溶液滴入上述分散液，并搅拌60分钟以上。

之后，在80℃下保温2小时使其进行分解反应以形成膜。

反应完成之后，固态物质变为黄色，铁粉全部溶掉，只剩下氧化钛凝胶(titania gel)。

据认为铁粉由于四氯化钛(titanium tetrachloride)或从氯化物形成氧化钛过程中产生的盐酸的存在而被溶解。因此，如果预先没有形成氧化物膜，那么氧化钛膜的形成就不可能。例2

金属氧化物膜的形成：(用氧化钛膜或氧化硅膜包覆金属铁粉末)：第一层：氧化硅包覆：

用与上述例1相同的方式进行氧化硅包覆。向20g粒子平均直径为1.8μm的球形金属铁粉中加入100ml乙醇以分散铁粉。把容器放入油槽中加热至55℃保温。然后加入6g乙氧基硅(silicon ethoxide),6g 29％的氨水，和8g水。在搅拌条件下令这种混合物反应3小时。之后，用足量的乙醇稀释和冲洗反应产物并过滤之。把所得的固态物质在真空干燥器内于180℃干燥8小时。将干燥过的粉末放入一个旋转涡轮炉在氮气气氛内加热至650℃保持30分钟便得到氧化硅包覆的粉末B。该氧化硅包覆的粉末B的分散状态良好。第二层：氧化钛包覆：

把盛有100ml去离子水的容器放入油槽加热至80℃保温。向该加热的去离子水中加入10g氧化硅包覆粉末B以分散之。将7g四氯化钛溶于100ml乙醇中，把该溶液滴入分散液中搅拌60分钟以上。

滴入之后在80℃下保持2小时进行分解反应以形成膜。

反应完成之后，过滤出固态物质并用足量的蒸馏水冲洗，最后用氨水调节其pH值至8。然后用200ml乙醇洗涤该固态物质，再在真空干燥器中干燥之。

这种氧化钛-氧化硅包覆的粉末B的光谱反射曲线上具有一个660nm的峰值波长，在波长峰值处的反射率为40％。它为皮肤色(skin colored)粉末。例3第一层：氧化硅包覆：

向粒子平均直径为1.8μm的20g球形金属铁粉中加入100ml乙醇以分散之。再向内加入6g乙氧基硅(silicon ethoxide),11g 29％的氨水，和8g水。在搅拌条件令其反应3小时。之后，用足量的乙醇稀释并冲洗反应产物并过滤之。把所得的固态物质放入真空干燥器于180℃干燥8小时。干燥之后，把干燥过的粉末放入一个旋转涡轮炉在氮气氛下加热至650℃保持30分钟以制得氧化硅包覆的粉末C。制得的这种氧化硅包覆粉末C具有良好的分散状态。第二层：氧化钛包覆：

把盛有100ml去离子水的容器放入油槽加热至80℃保温。向该容器内加入10g氧化硅包覆粉末C以分散之。将11g四氯化钛溶于100ml乙醇中，把该溶液滴入分散液并搅拌60分钟以上。

滴入之后，在80℃下保温2小时使之进行分解反应以成膜。

反应完成之后，把固态物质过滤出来，并用足量的蒸馏水冲洗，最后用氨水调节其pH值至8。然后用200ml乙醇洗涤固态物质，再放入真空干燥器干燥之。经过干燥之后，把所得粉末放入一个旋转涡轮炉内在氮气氛下加热至650℃保温30分钟即得到氧化钛-氧化硅包覆的粉末D。

这样制得的氧化钛-氧化硅包覆的粉末D具有优良的分散状态。它为肤色(skin colored)粉末，其光谱反射曲线上具有一个660nm的峰值波长，其反射率为40％。第三层：氧化硅覆层：

向20g氧化钛-氧化硅包覆粉末D加入100ml水以分散粉末。再加入11g水玻璃和8g水。此外，在搅拌条件下向上述混合物中滴入250ml0.05mol/l的盐酸水溶液进行1小时。把所得混合物加热至80℃并令其反应3小时。

反应完成之后，用足量的蒸馏水稀释并洗涤反应产物并将其过滤。把固态物质放入真空干燥器加热至180℃干燥8小时。干燥之后，把所得粉末放入一个旋转涡轮炉内在氮气气氛下加热至650℃保温30分钟制得氧化硅-氧化钛-氧化硅包覆的粉末E(下面简指作“氧化硅-氧化钛粉末E”)。这种氧化硅-氧化钛包覆粉末E具有优良的分散状态。第四层：氧化钛包覆：

将盛有100ml去离子水的容器放入油槽中于80℃保温。将10g上述氧化硅-氧化钛包覆粉末E加入到上述加热的去离子水中以分散之。将11g四氯化钛溶于100ml乙醇中制成溶液，在搅拌条件下把该溶液滴入上述分散液中进行60分钟。

滴入之后，在80℃下保温2小时令其进行分解反应以成膜。

反应完成之后，把固态物质过滤出来并用足量的蒸馏水冲洗；最后用氨水将其pH值调节至8。然后，用200ml乙醇洗涤固态物质，再将其放入真空干燥器中干燥。

这样得到的氧化硅-氧化钛包覆的粉末F，有一个氧化钛涂层作为第四层。它的光谱反射曲线上具有一个780nm的峰值波长，其反射率为56％，它为***粉末。

本发明提出了一种用廉价的金属盐作为形成金属氧化物膜材料的技术。因此，可以低成本地生产由金属氧化物膜包覆的粉末，与现有粉末相比，这种粉末可应用于更加广泛的领域。

由于可以低成本生产具有优良性能的多层金属氧化物膜包覆的粉末，因此这种粉末可作为一般目的粉末。

从金属醇盐形成金属氧化物包覆膜的这种方法也可以用于由金属或塑料制成的耐酸腐蚀的粉末。仅仅用这种方法形成第一层后，就可用廉价的金属盐形成其第二层和其它任意的覆盖层。因此，这样形成的粉末比现有粉末具有更广泛的用途。

本发明还可以提供一种具有光阻的磁性彩色调色剂及其生产方法。

通过在玻璃珠上形成一个多层干涉涂层，就可以在不需要任何调色剂的情况下生产一种磁性调色剂或磁性墨。被包覆的玻璃可以提供一种优异的反光颜料。

Claims (6)

1．一种多层包覆粉末，其中，至少有一层包括由一种金属醇盐水解形成的金属氢氧化物膜或金属氧化物膜，它上面具有一包覆膜，该包覆膜包括一个由一种金属盐反应形成的金属氢氧化物膜或金属氧化物膜。

2．根据权利要求1所述的多层包覆粉末，其特征在于，由金属醇盐水解形成的金属氢氧化物或金属氧化物膜被加热。

3．根据权利要求1或2所述的多层包覆粉末，其特征在于，由金属盐反应形成的金属氢氧化物或金属氧化物膜在形成之后被加热。

4．一种用于生产多层包覆粉末的工艺，该工艺包括：通过一种金属醇盐的水解形成一个金属氢氧化物膜或金属氧化物膜作为多层膜的至少一层，和通过一种金属盐的反应在上述层上形成一种金属氢氧化物膜或金属氧化物膜。

5．根据权利要求4所述的用于形成多层包覆粉末的工艺，其特征在于，所述金属氢氧化物膜或金属氧化物膜是通过金属醇盐的水解，然后将其加热形成的。

6．根据权利要求4或5所述的用于形成多层包覆粉末的工艺，其特征在于，所述金属氢氧化物膜或金属氧化物膜是通过一种金属盐的反应，然后将其加热形成的。

Images