DE2157723A1

DE2157723A1 - Metalloxidteilchen mit submikrongroesse und ihre herstellung

Info

Publication number: DE2157723A1
Application number: DE2157723A
Authority: DE
Inventors: John Donald Chase; Robert Louis Potter
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1971-11-20
Publication date: 1972-05-25
Also published as: CA941133A; GB1366104A; IT945053B; BR7107694D0; AU3478971A; BE775623A; US3743708A; NL7115276A; AU462953B2; CH580034A5; FR2114931A5

Description

PATENTANWÄLTE

DR. f. MAAS

DR. W. PFEIFFER

DR. F. VOITHENLEITNER

8 MÜNCHEN 23
UNGERERSTR. 25 - TEL. 39 Ü2 3S

23 376

American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey, V,St,A.

Metalloxidteilchen mit Submikrongröße und ihre Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von feinteiligen anorganischen Stoffen mit Submikrongröße und insbesondere von Zinkoxid und Antimonoxid mit Subinikrongröße.

Es ist seit einiger Zeit bekannt, daß verschiedene anorganische Stoffe in sehr feinteiliger Form andere Eigenschaften als die gleichen Stoffe in ihren leichter erhältlichen Teilchengrößen haben. Methoden zur Erzeugung solcher anorganischer Stoffe in sehr feinen Teilchengrößen standen jedoch entweder bisher nicht zur Verfügung oder waren ziemlich aufwendig und wegen der hohen Kosten der danach erzeugten Produkte in ihrer Anwendung begrenzt. In der OS-PS 3 346 ist berichtet, daß Zinkoxid ein anorganisches Pigment ist, welches einen Wirksamaren Ultraviolettlichtabsorber als jedes andere Weißpigment darstellt. R. D. Deanin* et al. haben in Modern Plastics, Januar 1969, S. 114-116, ausführlich die Verwendung von Zinkoxid mit Pigmentgröße (0,11 bis 0,93 Mikron) als Ultraviolettabsorber zur Stabilisierung von Polypropylen beschrieben. Nachteiligerweise ist in dieser Weise stabilisiertes Polypropylen opak bis

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trübe, was seine Verwendbarkeit begrenzt. Von teilchenförmigen! Äntimonoxid ist bekannt, daß es als flaminwidriges Additiv für Textilien und Kunststoffe geeignet ist. Antimonoxid solcher Art hebt jedoch den Glanz der Fasern auf, was ihre Attraktivität im Handel verringert.

In der US-PS 3 449 072 ist die Erzeugung von feuerfesten Metalloxiden verschiedener Art durch Oxydation eines HaIogenids in einem Oxyhalogenid des Metalls, das dem gewünschten Oxid entspricht, beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die Temperatur in der Zone, in der die Umsetzung zwischen Sauerstoff und dem Metallsalz eingeleitet wird, genügend hoch gehalten, um eine Abscheidung des Oxidprodukts darin zu verhindern, jedoch niedrig genug, um ein rasches Abkühlen des Oxiddampfs in einer Absehreckzone, die an diese Reaktionszone angrenzt, zu ermöglichen. Die Temperatur in dieser Reaktionszone ist mit anderen Worten hoch genug, um einen Zustand der Übersättigung in Bezug auf das Oxidprodukt und die Bildung jeglicher anderer fester und flüssiger Teilchen, die als Keirab i Idungs Zentren dienen könnten, zu verhindern. Es ist angegeben, da3 das Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Oxiden von Chrom, Beryllium, Zirconium, Kobalt, Nickel, Cadmium, Molybdän, Vanadium, Antimon und besonders Aluminium, Silicium, Titan und Bor aus ihren Halogenid- und Oxyhalogenidsalzen, unter Ausschluß von Fluorid- und Oxyfluoridverbindungen, jedoch unter Einschluß der Chloride, Bromide, Jodide, gemischten Halogenide, Oxychloride und deren Mischungen, geeignet sein soll.

isiach bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Submikronteilchen von Zinkoxid mit einem mittleren Durchmesser von 100 bis 600 S und von Antimonoxid mit einem mittleren Durchmesser von 1OO bis 3OO S erhalten.

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mm ^ —

Diese Zink- und Antimonoxidsubmikrontelichen werden durch folgende Verfahrensstufen erzeugt: In ein Plasma oder dessen Schwanzflamme wird eine Beschickung aus Zink, Zinkoxid, Antimon und/oder Antimonoxid eingeführt, die Beschickung wird in dem Plasma einschließlich ihres Schwanzflammenteils verdampft, in die Schwanzflamme wird ein zweites Gas als gesteuerte Abschreckung zur raschen Abkühlung des Metalloxids in einer Menge eingemischt, die weniger als 0,01 g der verdampften Beschickung pro Liter zugemischtes Gas und Plasma ergibt, und die oxydierende Komponente dieses zweiten Gases wird, soweit erforderlich, eingestellt, um vollständige Oxydation des Metalloxids zu gewährleisten.

Unter dem Schwanzflammenteil des Plasmas wird hierin das stromabwärts außerhalb des Plasmas liegende und an dieses angrenzende leuchtende Gebiet verstanden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Oxydationsverfahrens sind keine besonderen Vorrichtungen erforderlich. Jeder verfügbare Hochtemperaturreaktor kann dafür verwendet werden. Geeignet für diesen Zweck sind übliche Plasmastrahl- oder -bogenreaktoren des Typs, wie sie in den US-PS 2 616 842, 2 806 124 und 2 858 411 beschrieben sind. Mit diesen Reaktoren kann bekanntlich ein Plasmastrom hoher Dichte mit außerordentlich hoher Temperatur erzeugt werden. Dieser Plasmastrom wird zweckmäßig dazu verwendet, um die Reaktionsteilnehmer auf die erforderlichen Temperaturen zu bringen. Der Plasmastrom kann mit jedem gegen Oxydation inerten Gas, zum Beispiel Argon, Stickstoff, Luft oder Sauerstoff erzeugt werden.

Ferner können Radiofrequenzplasmageneratoren angewandt werden. Da bei diesen nicht die Verwendung von Elektroden erforderlich ist, können sie mit Vorteil angewandt

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werden, wenn Produkte mit außerordentlich hoher Reinheit benötigt werden. Es ist sogar möglich, eine Verbrennungsflamme als Wärmequelle zu verwenden, wenn damit eine Temperatur von wenigstens 2000 erzielt wird, wie es bei einer Sauerstoff-Acetylen-Flamme der Fall ist.

Es ist vorteilhaft, wenn die Beschickung aus Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als etwa 100 Mikron, zum Beispiel 1 bis 100 Mikron, besteht. Je nach der Form des verwendeten Generators können die Teilchen durch verschiedene Maßnahmen in das Plasma eingeführt werden. Wesentlich ist, daß die Beschickung in dem Plasma verdampft und dann rasch und möglichst gleichmäßig stromabwärts in dem leuchtenden Gebiet abgeschreckt wird. Wenn ein RF-Generator verwendet wird, wird die Beschickung zweckmäßig die ganze Länge eines Plasmagenerators hinab injiziert und kann in einem plasmabildenden oder Trägergas eingeschlossen sein.

Wenn ein Gleichstrom- oder ein Niederfrequenzwechselstromplasmagenerator mit Elektroden angewandt wird, kann die Beschickung ebensogut durch eine Elektrode eingeführt werden.

Eine weitere Arbeitsweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf der Verwendung eines Bogens hoher Dichte, wobei die Beschickung mit genügend Kohle (etwa 25 %) und Bindemittel vermischt und zu einer Elektrode verarbeitet wird. In diesem Fall wird die Spitze der Elektrode durch den Bogen verdampft. Die feinen Teilchen werden durch Vermischen des verdampften Beschickungsmaterials mit Luft oder Sauerstoff erzeugt, wobei die feinteiligen Oxidteilchen entstehen.

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Die Beschickung besteht aus Zink, Antimon, Antimonoxid, Zinkoxid oder Mischungen davon. Das zweite Gas, das in den Schwanzflammenteil eingemischt wird, dient hauptsächlich als gesteuertes Abschreckungs- und Verdünnungsmittel, und bei Systemen, die Sauerstoff für eine vollständige Umsetzung erfordern, als Quelle für Sauerstoff. Typische Beispiele für das zweite Gas sind Luft, Sauerstoff oder Stickstoff.

Die genaue Temperatur der Verdampfungszone hängt von vielen Faktoren ab. Wegen extremer Wärmeverluste unter Bedingungen hoher Temperatur ändert sich die Temperatur entlang des Wegs von der Verdampfung bis zur Kondensation. Unabhängig von der Art des verwendeten Plas^nagenerators muß die Temperatur der Verdamofungszone einen solchen Wert haben, daß sie über der Abscheidungstemperatur für die Beschickung liegt. Als Beispiel zur Erläuterung der Methode, zu der anzuwendenden Temperatur zu gelangen, soll der Fall dienen, in dem ein Plasmastrahlbrenner als Reaktor verwendet wird. Das heiße Strömungsplasma kann von so niederen Werten wie 2000 ⁰C oder so hohen vierten wie 20 000 ⁰C auf jede Temperatur eingestellt werden.

Die Temperatur des Plasmas muß genügend hoch sein, so daß durch seinen Wärmeinhalt die Temperatur der Beschickung über ihre Abscheidungstemperatur erhöht und auf ihrem Weg durch das Plasma über dieser kritischen Temperatur gehalten wird.

rJach Zumischen des zweiten Gases muß die Konzentration des verdampften Metalls oder verdampften Metalloxids ziemlich verdünnt sein. Beispielsweise haben sich Konzentrationen von O,003 bis 0,0002 g Produkt pro Liter (Standardtemperatur und -druck) Gesamtgas als vorteilhaft

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erwiesen. Bei diesen vorteilhaften Konzentrationen werden Teilchen bis zu etwa 600 8 erhalten.

Die brauchbare Höchstkonzantration des Produkts in den Abschreckgebiet beträgt etwa 0,01 g/Litar gesagtes lischgas. Bei höheren Konzentrationen sind die erzeugten Oxirlteilchen zu groß und haben beispielsweise einen mittleren Durchrissser von 2000 A und darüber.

Bei der Durchführung des erfindungsgemüßen Verfahrens erfolgt die Vermischung vorzugsweise durch Einleiten des zweiten Gases in die Schwanzflamme unter Druck i'n rechten Winkel zu dem Strömungsweg. Durch Turbulenz erfolgt eine rasche Vermischung des zweiten Gases mit der Schwanzflamme, die zu einer vorteilhaften Abschreckung und Verdünnung führt. Ein solches kaltes Gas kann in dem Strom im i-Indgebiet der Schwanzf lamme durch eine Reihe von peripher angeordneten radial gerichteten Düsen eingsblasen werden.

Abgeschiedenes Oxid kann durch Filtration durch ein Filter oder durch übliche Agglomerationsmathoden gewonnen werden.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung waiter erläutert. In den Beispielen 1 bis 3 wird ein RF-Regerator verwendet. Alle hierin angagebenen Volumenmengen sind bei Standard-Tempera tür und Standard-Druck (STP) gelassen.

Beispiel 1

Ein Strom von O,O73g/min handelsüblicher (N.J.Zinc CoJ Zinkstaub wird in einem Strom von 0,3 l/min Argonträgergas suspendiert und in das Radiofraquen^plasma durch eine

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stromabwärts in dera Plasma gelegene Betrachtungssonde eingeführt. Das plasinabildende Gas ist Argon, und seine Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,0323 Nm /min (1.14 scfm). Der Energieinhalt des Plasmas beträgt 1,35 kW, woraus sich eine Energiedichte von 330 kcal/kg (59 5 BTU/lb.) Argon ergibt. In die Plasmaschwanzflamme werlen 0,233 IJm³/min (10 scfm) Sauerstoff eingemischt. Die Mischung aus Gasan und Zinkoxidprodukt strömt durch ein Siliciumdioxidrohr und einen Wärmeaustauscher, worin die Gase abgekühlt werden, bevor sie durch einen Filtersack am Auslaß des Wärmetauschers strömen. Als Produkt wird wei.3es Zinkoxid in praktisch stöchiometrischer Ausbeute gewonnen. Das Zinkoxid hat eine Oberfläche (BET) von 40 m /g, was einem mittleren Teilchendurchmesser von 268 A entspricht.

Beispiel 2

Ein Strom von 0,58 g/min Antimonpulver mit einer Korngröße von weniger als 44 Mikron (-325 mesh) wird in einem Strom von 0,8 Liter /min. Argonträgergas suspendiert und in das Radiofrequenzplasma durch eine stromabwärts gelegene Beobachtungssonde eingeführt. Das plasmabildende Gas ist Argon, und seine Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,034 Nm /min (1.2 scfm). Die mit der Plasmaentladung verbundene Energie beträgt 1,35 kW, woraus sich eine Energiedichte von 314 kcal/kg (565 BTU/lb.) Argon ergibt. In die Plasnaschwanzflamme werden 0,283 Nm /min (10 scfm) Sauerstoffabschreckgas eingemischt. Als Produkt wird weißes Antimonoxid in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 in 91 % Ausbeute gewonnen. Das Antimonoxidprodukt hat aufgrund seiner Oberfläche einen mittleren Teilchendurchmesser von 340 S.

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Beispiel

Ein Strom von 0,43 g/min von 0,15 bis 0,2 Mikron Antimonoxidpulver (Harshaw Chemical Co.) wird in einem Strom von 1,2 l/min Sauerstoffträgergas suspendiert und in das Plasma eingeführt. Das plasnabildende Gas ist Argon, und seine Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,034 Nm /min (1.2 scfm). Die mit dem Plasma verbundene Energie beträgt 1,35 kW, woraus sich eine Energiedichte von 311 kcal/kg (560 BTü/lb.) Argon ergibt. In die Plas-naschwanzflamme werden 0,292 Nm /min (10.3 scfm) Luft eingemischt. Weißes Antimonoxid wird wie oben beschrieben in praktisch 100 % Ausbeute gewonnen. Das Antimonoxid hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 142 S.

Beispiel 4

In diesem Beispiel v/ird ein Gleichstromplasmabrenner (Modell H50A, Thermal Dynamics Inc.) verwendet, und die Beschickung wird in die Schwanzflamme gerichtet. Ein Strom von 0,1 g/min handelsüblicher Zinkstaub wird in einem Strom von 1,1 l/min Argonträgergas suspendiert und durch ein 3,2 mm(1/8")-Loch in einer wassergekühlten Beschickungsscheibe eingeführt, die sich an dem Plasmabrenner und unmittelbar stromabwärts davon befindet las plasmabildende Gas besteht aus 1,5 g'lol/min Argon. Der Plasmabrenner arbeitet mit

ι 5OO Ampere und 23 Volt. Ein Aluminiumoxidmsehrohr mit einem Innendurchmesser von 51 mm (2") und einer Länge von 152 mm (6"), das durch ein wassergekühltes Gehäuse mit eineiii Innendurchmesser von 152 mm (6") isoliert ist, befindet sich stromabwärts von der Beschickungsscheibe. Durch eine Abschreckscheibe/ die unmittelbar stromabwärts von dem lischabschnitt

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gelegen ist, werden 0,233 Nm /min (10 scfni) Sauerstoff durch einen radialen Schlitz von 0,3 mm (1/32") mit der Schwanzflamme vermischt. Die Mischung aus Gasen und Zinko-ridorodukt strömt durch einen Wärmeaustauscher, worin die Gase abgekühlt warden, bevor sie einen Filters .ick passieren, in dem dis Zinkoxid in praktisch stöchionetrischer Ausbeute gewonnen wird. Das gewonnene weiße Zinkoxid hat eine Oberfläche von 35 m /g, w.is einem mittleren Teilchendurchiaesser von 305 8 entspricht.

Beispiel 5

Eine Bogenentladung hoher Intensität wird zwischen einer Anode mit einem Durchmesser von 12,7 mm (1/2"), die aus einer Mischung von Antimonoxid und Graphit besteht, und einer Kathode mit einem Durchmesser von 12,7 mm (1/2") aus Wolfram mit Thoriumzusatz aufrechterhalten. Die Anode wird durch Verpressen einer Mischung von 75 Teilen Anti-Aionoxid mit einer Körnung von weniger als 0,105 nun (-140 mesh) mit 22 Teilen Graphit und einem geeigneten Bindemittel hergestellt. Der Bogenstrom beträgt 150 Ampere, und die Elektrodenverdampfungsgeschwindijkeit beträgt 0,59 kg/h (1.3 lb./hr). Die Elektroden befinden sich in einer geschlossenen Kammer, in die zusiimmen mit den Elektroden eine Luftabschreckleitung eingebaut ist. Luftabschreckgas wird mit einer Geschwindigkeit von O,O35 rim /min (3 scfm) in einem Winkel von 45° zu der Änodenachse und einen Abstand von 38 nua (1 1/2") von der Anode in die Schwanzflamme geblasen. Der Gasstrom aus der Bogenkammer passiert einen angeschlossenen iiiuaeaustauscher, an dessen Auslaß sich ein E'iltersack zur Gewinnung des Sb^O-, befindet. Das austretende Gas strömt durch den Filtersack zu einer Abgasleitung. Das Sb„0,-Produkt wird in praktisch 100 % Ausbeute gewonnen und

hat aufgrund seiner Oberfläche einen mittleren Teilcnen-.lurch uesser von 170 8. Dar gev/onnene Feststoff ._· nth lilt außer Sb-O, 0,12 Gewichtsprozent Kohlenstoff.

Zur Verwendung von ui-ilioxid als Ultru./iolettabsorber in klaren FiI uen muß der Licatanteil, der durch die Oxilteilchen von dein Film gestreut oder reflektiert wird, sehr klein sein, so daß ein großer Anteil des einfallenden Lichts das Substrat passiert. Der FiIn, der Zinkoxid enthält, muß mit anderen Worten praktisch transparent sein. Ein üblicher Index oder laßwert für die i'ransparenz ist das Kontrastverhältnis, das als das Verhältnis des von einen schwarzen Hintergrund reflektierten Lichts zu dem von einem weißen Hintergrund reflektierten Licht definiert ist, welche beide mit dein betreffenden FiI^n bedeckt sind. Damit optische Klarheit vorliegt, soll das Kontrastverhältnis nahe bei Null liegen. Ein Kontrastverhältnis von über etwa 0,02 hat im allgemeinen ein trübes oder milchiges Aussehen des Fil-ns zur Folge.

Sine nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellte Zinkoxidprobe wird in einem Polyurethanfil"". dispergiert und getestet, um dessen Kontrastverhältnis zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle I:

Tabelle I

Kontrastverhältnis

1 h Zinkoxid (Vol-%)

L a handelsüblicher UV-Absorber

2 ϊ Zinkoxid

2 % handelsüblicher UV-Absorber^1}

2,2' -i) L hydroxy- 4 -me thoxybenzophanon

ORfGlNAL 209822/0926

0	,317
0	,013
0	,Olß
O

Oa UV-Absorbsr gewöhnlich in der Konzentration von 2 % in klaren Filaen verwendet werben, zaigt dieser Test die ausgezeichnete Klarheit, die mit dem erfindungsgexnäS erhältlichen festen Sinkoxidprodukt i.ri Vergleich zu einen handelsüblichen organischen Absorber erzielt wird.

Um die Fähigkeit des ultrafeinen Zinko^ids, einen klaren Film gegen UV-Licht zu stabilisieren, zu prüfen, wird der übliche Gelbindextest angewandt. Längere Einwirkung von UV-Licht hat zur Folge, daß klare Filine schließlich vergilben und abgebaut werden, ^ine beschleunigte Prüfung dieses Materials in einem Fade-0-Meter ist eine rasch3 Methode sum Vergleichen des Zinkoxiiprodukts mit einen handeisübIidian Absorber. Dia Ergebnisse eines solchen Tests zeigt Tabelle II. Zs wird wieiera ι sin Polyurethanfilm verwendet.

Tabelle II

zu 3e-

Se Ib index

nach 20 nach 40 Stunden Stunden

{oh-i2 AJ JiLiv)

12,S

16,9

O "3 T

Polyurethan

(2 6 UV-Absorbar)

1)

10,5

15,O

13,5

Polyurathm

(2 % Zinkoxid, 350 A Durch iesser)

11,2

15,1

17,6

1)

gemaischte niedere Alkylester von p-MethoxybenzyIi denmaIons äare

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BAD

Tabelle II zeijt eine rasche Vergilbuni des Polyurethans ohne ultraviolettstabilisator, die von einer Versellechterung der Filnfestigkeit begleitet v/ir i. Diese Verschlechterung wird durch beide Additive deutlich verzögert, wobei ■nit de::.i ZinkoxiJ ein bes'serer Schutz als init einen UV-Absorber, der in großen Umfang für diesen Zweck verwendet wird, erzielt wir!.

Jach de^ Verfahren von Beispiel 3 erzeugtes Anti lonoxid wird in Acrylfasern als flaratiwiäriges \l:litiv, :las den Glanz nicht vermindert, getestet. Die Fasern enthalten 3 Gewichtsprozent des Additivs, 'lit den Fasern werden Gianzinde;cmessungen durchgeführt, die nachstehend angegeben sind. Annehmbar ist ein Glanzindex von 50 %.

Tabelle

III

g Sb₂O₃

Versuch L:

handelsübliches
37
47
48
50
46

1,1 χ 10 0,6 χ 10 0,2 χ 10 0,1 χ 10 0,2 χ 10

-4

— 4

-4

mittlerer	Glanz
Durchmesser (8)	index
5000	6
320	12
540	17
290	43
208	50
150	61

Mit abnehmender Teilchengröße von Sb„0, bei Verminderung der Feststoffkonzentration werden annehinbare Glanzindices erzielt.

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BAD

Als Beispiel für die Erläuterung der Erfindung wurden zwar Submikronoxide von Antimon und Zink gewählt, das erfindungsgemäße Verfahren kommt aber auch zur Herstellung von Submikronteilchen aus Zinnoxid, Molybdänoxid und Wolframoxid in Betracht.

Die Herstellung von Submikronteilchen aus Wolframoxid und Molybdänoxid wird durch die folgenden Beispiele erläutert:

Beispiel 6

Ein Strom von 4,8 g/h aus 0,2 bis 0,4 Mikron gelbem Wolframoxid(WO^)Pulver, der in einem Strom von

0,0O48 Nm /min (0,17 scfm) Sauerstoffträgergas suspendiert ist, wird in das Radiofrequenzplasma durch eine stromabwärts gelegene Beobachtungssonde eingeführt. Das Plasma bildende Gas ist Argon und seine Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,0396 Nm³/min (1,4 scfm), die mit der Plasmaentladung verbundene Energie beträgt 4,05 kW,woraus sich eine Energiedichte von 744 kcal/kg (1340 BTü/lb) Argon ergibt. In die Plasmaschwanzflamme werden 0,425 rim /min (15 scfm) Luft eingemischt. Als Produkt wird blassgelblichgrünes Wolframoxid in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 in 68 % Ausbeute gewonnen. Das Wolframoxidprodukt hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 315 A* (aufgrund seiner Ober-

fläche von 26,6 m /g), wobei 85 % der Teilchen Durchmesser zwischen 150 Ä und 500 S aufweisen, wie durch elektronenphotomikrographische Analyse festgestellt wird.

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Beispiel

Ein Strom von 2,7 g/h aus 5 bis 20 Mikron 99,9 % Molybdänoxid(MoO-.) Pulver, das in einem Strom von

0,O048 Nm /min (0,17 scfm) Sauerstoffträgergas suspendiert ist, wird in das Radiofrequenzplasma durch eine stromabwärts gelegene Beobachtungssonde eingeführt. Das Plasma bildende Gas ist Argon und seine Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,0368 Nm / min (1,3 scfm). Die mit der Plasmaentladung verbundene Energie beträgt 3,0 kW, woraus sich eine Energiedichte von 588 kcal/kg (1060 BTU/Ib) Argon ergibt. In die Plasmaschwanzflamme werden O,509 Nm /min (18 scfm) Sauerstoffabschreckgas eingemischt. Als Produkt wird blaues Molybdänoxid in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gewonnen. Das Molybdänoxidprodukt hat, wie auch die bläuliche Farbe zeigt, einen mittleren Teilchendurchmesser von 500 A aufgrund seiner Oberfläche von 26,5 m /g und 85 % der Teilchen weisen Durchmesser zwischen 25O und 1500 Ä auf.

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Claims

Patentansprüche

1. L'.ubmikronmetalloxidteilchen aus Zinkoxid, Antinonoxid, Wolframoxid und Molybdänoxid mit einem mittleren Durchmesser von etwa lon bis 1500 R.

2. Submikronzinkoxidteilchen nach Anspruch 1 mit einem mittleren Durchmesser von 100 bis 600 A.

3. Submikronantimonoxidteilchen nach Anspruch 1 mit einein mittleren Durchmesser von 100 bis 3OO A.

4. Submikronzinkoxidteilchen nach Anspruch 1 mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 300 A.

5. Submikronwolframoxidteilchen nach Anspruch 1 mit einem mittleren Durchmesser von 315 A und einem Teilchenanteil von 85 % mit einem Durchmesser zwischen 150 und 5OO 8.

6. Submikronmolybdänoxidteilchen nach Anspruch 1 mit einem mittleren Durchmesser von 500 A und einem Teilchenanteil von 85 % mit einem Durchmesser zwischen 250 und 1500 ft.

7. Verfahren zur Herstellung von Submikronmetalloxidteilchen aus Zinkoxid und Antimonoxid, dadurch gekennzeichnet, daß man

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(a) eine Beschickung aus Zink, Zinkoxid, Antimon oder Antimonoxid in einen Gasstrom mit einer Temperatur und einem Wärmeinhalt, die zur Verdampfung der Beschickung ausreichen, einführt,

(b) die Beschickung in dem Gasstrom verdampft,

(c) in den Gasstrom ein zweites Gas in einer Menge, die weniger als 0,010 g Metalloxid pro Liter vermischter Gase ergibt, als gesteuertes Abschreckmittel zur raschen Abkühlung des Metalloxids einmischt und

(d) die oxydierende Komponente des zweiten Gases so einstellt, daß vollständige Oxydation zum Metalloxid erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschickung ein Metall, als Gasstrom ein Plasma und zum Vermischen ein Gas verwendet, das mehr als die zur Umsetzung mit der Beschickung erforderliche stöchiometrische Menge an Sauerstoff enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschickung Zinkteilchen mit einem Durchmesser von 1 bis 100 Mikron, einen Gasstrom mit einer Temperatur von 4000 bis 20 000 ⁰C und zum Vermischen eine Gasmenge verwendet, die 0,003 bis 0,0002 g des Metalloxids pro Liter gemischte Gase ergibt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschickung Antimonteilchen, als Gasstrom Argon mit einer Temperatur von wenigstens 4000 ⁰C und als Gas zum Vermischen Luft in einer Menge verwendet,

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die 0,003 bis 0,0002 g des Metalloxids pro Liter Mischung aus Argon und Luft ergibt,

11. Verwendung von Subraikronantimonoxidteilchen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 100 bis 208 Ä als Zusatz zu Acrylfasern in einer Menge von etwa 3 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern.

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