本发明涉及一种铝掺杂氧化锌纳米粉体及其制备方法和应用。
背景技术：
1、薄膜体声波谐振器是一种基于声波的谐振器，通常由薄膜和基底构成。其工作原理是基于弹性波在薄膜中的传播，当施加电场或通过压电效应激发薄膜时，薄膜中将产生声波，而这些声波将在薄膜和基底之间反射并形成谐振。
2、目前市面主流高频(5g)薄膜体声波谐振器主要是用氮化铝钪材料，技术成熟但是材料的镀膜技术知识产权在我国没有相关的报道，氮化铝钪由于使用大量的钪金属成本高。虽已有多篇学术论文论证过氧化锌压电膜的5g频段接收能力，未能实现量产是由于要生产大尺寸的镀膜晶圆用于加工谐振器需要大尺寸的磁控溅射靶材，且对靶材的质量要求极高，市面已有的氧化锌靶材无法满足高频无线通信镀膜的需求，比如不能满足足够的镀膜厚度(400nm以上可用能达到800nm为优)及形成大面积且厚度均匀的镀膜。此外市面已有的氧化锌靶溅射的膜表面平整度不佳，无法有效接收信号，膜厚度在400nm以上就极易开裂脱膜报废。
技术实现思路
1、本发明提供一种铝掺杂氧化锌纳米粉体及其制备方法和应用。
2、本发明的第一方面，提供一种铝掺杂的氧化锌纳米粉体，所述纳米粉体为实心粉体，所述纳米粉体的d50为10-30um，所述纳米粉体的密实度为1.2-1.4g/cm3，例如1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3。
3、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，制备所述纳米粉体的原料包含氧化锌和氧化铝。
4、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，制备所述纳米粉体的原料还包含分散剂、粘结剂和脱泡剂。
5、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，所述分散剂选自水和/或sd-3有机膨润土分散剂。
6、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，所述水为去离子水。
7、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，所述粘结剂为pva胶。
8、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，所述脱泡剂为正丁醇。
9、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，制备所述纳米粉体的原料中氧化锌和氧化铝的重量比为(95-99.5):(5-0.5)，优选98：2。
10、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，制备所述纳米粉体的原料中分散剂、粘结剂、脱泡剂和氧化铝的重量比为：(0.3-1.1)：(2-9)：(0.02-0.04):1。
11、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，制备所述纳米粉体的原料中分散剂、粘结剂、脱泡剂和氧化铝的重量比为：0.38:9:0.02:1。
12、根据本发明所述纳米粉体的一些实施方式，制备所述纳米粉体的原料中分散剂、粘结剂、脱泡剂和氧化铝的重量比为：0.38:4.5:0.02:1。
13、本发明的第二方面，提供一种本发明第一方面所述纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
14、(1)将氧化锌、氧化铝、分散剂和脱泡剂混合进行研磨，得到混合物；
15、(2)将步骤(1)所得混合物和粘结剂混合制浆，得到浆料；
16、(3)将步骤(2)所得浆料干燥造粒，得到所述铝掺杂的氧化锌纳米粉体。
17、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，步骤(1)中，所述氧化锌的粒径为0.8-1.2um，所述氧化铝的粒径为0.8-1.2um。
18、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述研磨采用的研磨介质为氧化锆。
19、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述氧化锆的粒径为2-3mm，例如2mm、2.5mm、3mm；优选3mm。
20、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述研磨的转速为30-50r/min，例如30r/min、35r/min、40r/min、45r/min、50r/min。
21、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述研磨的时间为20-28h，例如20h、25h、26h、28h。
22、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述浆料的ph为8-9.5。
23、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，步骤(3)中，所述干燥为离心喷雾干燥。
24、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述离心喷雾干燥的进风温度为150-300℃，例如200℃、220℃、250℃、260℃、280℃、300℃，优选260℃。
25、根据本发明所述制备方法的一些实施方式，所述离心喷雾干燥的雾化频率为250-350hz，250hz、280hz、300hz、320hz、350hz。
26、本发明的第三方面，提供一种本发明第一方面所述铝掺杂的氧化锌纳米粉体或本发明第二方面所述制备方法得到的铝掺杂的氧化锌纳米粉体在压电膜磁控溅射靶材方面的应用。
27、根据本发明所述应用的一些实施方式，所述压电膜磁控溅射靶材的尺寸为250-260mm。
28、本发明的有益效果为：本发明所述纳米粉体为实心球体，其d50为10-30um，密实度为1.2-1.4g/cm3。所述纳米粉体能通过烧结产生结晶微结构更均匀、晶体尺寸更小的陶瓷靶材，且能使所得陶瓷靶材在大尺寸硅晶圆上实现稳定的400纳米以上厚镀膜。
1.一种铝掺杂的氧化锌纳米粉体，其特征在于，所述纳米粉体为实心粉体，所述纳米粉体的d50为10-30um，所述纳米粉体的密实度为1.2-1.4g/cm3。
2.根据权利要求1所述的纳米粉体，其特征在于，制备所述纳米粉体的原料包含氧化锌和氧化铝；
3.根据权利要求1所述的纳米粉体，其特征在于，制备所述纳米粉体的原料中氧化锌和氧化铝的重量比为(95-99.5):(5-0.5)；
4.权利要求1-3任一项所述纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化锌的粒径为0.8-1.2um，所述氧化铝的粒径为0.8-1.2um。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述研磨采用的研磨介质为氧化锆；
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的ph为8-9.5。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述干燥为离心喷雾干燥；
9.权利要求1-3任一项所述铝掺杂的氧化锌纳米粉体或权利要求4-8任一项制备方法得到的铝掺杂的氧化锌纳米粉体在压电膜磁控溅射靶材方面的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述压电膜磁控溅射靶材的尺寸为250-260mm。
