具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的包含敏感组分的多组分粉体原料的预处理方法，包括：

将包含敏感组分的多组分粉体原料加热升温直至粉体原料中敏感组分与其他粉体原料反应为更稳定的化合物粉体，获得含有更稳定的化合物粉体的多组分粉体原料；

所述敏感组分为挥发性或不稳定的组成物。

一般情况下，敏感组分的重量占比超过预设的阈值，例如5％，需保温来保证反应完全；将包含敏感组分的多组分粉体原料加热升温并保持在预设的温度范围内，直至粉体原料中敏感组分与其他粉体原料反应为更稳定的化合物粉体，获得含有更稳定的化合物粉体的多组分粉体原料；所述敏感组分为挥发性或不稳定的组成物。优选保温时间5～20h。

所述温度范围的上限，不高于所有粉体原料中各组成物的熔点最低值，且不高于所有粉体原料中各组成物按配比两两组合熔点的最低值；

所述温度范围的下限，优选为低于温度范围上限极大值0～150℃；实验证实在此范围内，敏感组分较为迅速和完全的反应为更稳定的化合物粉体。优选方案，当敏感组分的熔点高于其他至少一组组分的熔点时，将包含敏感组分的多组分粉体原料加热升温并保持在第一温度范围，直至低于所述敏感组分的组成物完全反应为共熔物，获得中间料；再将温度升高至第二温度范围，直至中间料中敏感组分与其他组成物反应为更稳定的化合物。所述第一温度范围上限不高于所述敏感组分熔点，且不高于各组成物按配比两两组合的熔点的最低值，所述第二温度范围上限不高于中间料中各组成物的熔点最低值，且不高于所有中间料中各组成物按配比两两组合的熔点的最低值。

优选方案，当所述粉体原料的敏感组分不少于两种时，按照各敏感组分熔点由低到高的顺序分段将温度保持在预设的温度范围内直至敏感组分依次与其他粉体原料反应为更稳定的化合物；对于每一段，其预设的温度范围上限，不高于该段起始时所有组成物的熔点最低值且不高于该段起始时所有组成物按配比两两组合熔点的最低值。

以上所述第一温度范围、第二温度范围、或每一段的温度范围即为所述预设的温度范围的特例，其下限优选为低于温度范围上限极大值0～150℃。

如图1中的情况，虚线表示组分点，熔点为T1，组分物A、B熔点为TA、TB，预设温度上限不高于TA，也不能高于Tm，高于Tm则组分A会熔化，粉体形态改变。图2中，组分B熔点最低，预设温度应低于组分B熔点TB。

优选所述组成物为含量最多且总质量在80％以上，单一质量5％以上部分，按上述方法处理，可较佳的控制粉体原料整体组分，从而保证产品一致性较高。

当包含敏感组分的多组分粉体原料中有至少一种敏感组分重量占比低于或等于预设阈值时，所述预设阈值优选为5％，将包含敏感组分的多组分粉体原料加热升温使得所述敏感组分与其他粉体原料反应为更稳定的化合物粉体，升温速率小于等于10℃/min。优选，当所述敏感组分的熔点温度值小于该敏感组分与其他粉体原料反应的熔点温度时，升温速率小于等于Ty/Tx*10℃/min；当所述敏感组分的熔点温度值大于该敏感组分与其他粉体原料反应的熔点温度时，升温速率小于等于(Ty-Tx)/Ty*10℃/min，其中Ty为所述敏感组分的熔点温度值，Tx为该敏感组分与其他粉体原料反应的熔点温度。所述升温速率均不低于0.5℃/min。

所述多组分粉体原料、中间料为均匀混合状态的粉体原料，其均匀程度采用粒度分析法、图像法或者区域元素定量法分析，测试各不同样本组成物的分散度满足正态分布，且标准差与平均值之比在2％以下，优选1％以下。

粒度分析法评价时，球磨后的粒度分布，10个以上样本测试中位粒径D50值作为粒度，粒度标准差与平均粒径之比小于2％，优选1％，即认为均匀。

采用图像分析法评价时，具体为：不同粉体组分颜色、粒径或其他形态差异，采用显微镜或高清相机拍摄照片，再根据粉体差异，分析至少10个不同选区的分布状态，包括本选区内部分散均匀性及不同选区之间的分散一致性。选区内部不同粉体组分均匀弥散分布，测试相同粉体组分在不同选区占比，计算占比标准差与平均占比之比，小于2％，优选小于1％，即认为均匀。

采用区域元素定量分析方法时，具体为：测试单位样本组分元素含量，计算不同样本间，同种粉体组分含量占比，计算占比标准差与平均占比之比，小于2％，优选小于1％，即认为均匀。

所述将多组分粉体原料加热升温时，升温速率控制在10℃/min以内；所述将多组分粉体原料保持在预设的温度范围之内，其保温时间在5～20h之间。兼顾效率和预处理效果，升温速率不宜过慢，导致生产效率太低。敏感组分含量低于5％时，升温速度不宜过快，易导致反应不充分，保温时间亦同。

优选还包括对于含有更稳定的化合物粉体的多组分粉体原料进行球磨，使得各组成粒径达到相当的水平，以利于烧结成型。

本发明提供的多组分粉体原料的预处理方法，首先考虑到易挥发或不稳定的组分，在较低的温度下将处理为更稳定的中间产物，减少易挥发或不稳定组分的含量减少带来的组分偏移。本发明中多组分粉体原料的保温范围是减少组分偏移的关键，过高的温度会导致易挥发或不稳定组分的添加量损失，过低的温度则会导致易挥发或不稳定的组分不能充分的反应为更稳定的中间产物，在此后的烧结处理过程仍然有较大的组分偏移。本发明选择适合的温度降低了材料制备过程中挥发造成的组分偏移，同时烧结或熔融温度能得到显著降低。

另外充分混合的组分，能够较充分的相互接触，从而更好反应。

以下为实施例：

实施例1一种0.2Na₂O-0.2B₂O₃-0.6SiO₂多组分玻璃粉体，原料为Na₂CO₃、B₂O₃、SiO₂。

其中Na₂CO₃熔点低于分解温度，玻璃熔制时会分解产生气泡，为敏感组分，B₂O₃易挥发，为敏感组分，采用多段保温。

预处理步骤具体为：

按比例准确称量以Na₂CO₃、B₂O₃、SiO₂三种粉体，球磨至均匀。

将所述多组分粉体原料加热升温，升温速率：10℃/min，并保持在800～850℃，保温时间8h。

所述温度范围上限的确定，由于B₂O₃熔点较低，为450℃，Na₂CO₃最终会分解，又由于Na₂CO₃熔点约850℃，考虑预烧形成中间态成分，可减少玻璃熔制时的气泡。根据各组分熔点，查询相图，组分熔点温度均高于B₂O₃熔点，故设定第一预设温度范围为400～450℃。第二预设温度不超过850℃，由Na₂O-B₂O₃，Na₂O-SiO₂相图得到，配比组成下最低熔点均高于850℃，因此设定第二预设温度范围为800～850℃。二次球磨后，处理完成进行测试，在保温温度下，三种组分均不会挥发，若粉体无板结或熔化，说明温度未超上限，通过XRD、差热分析检测敏感组分是否已反应，及是否反应完全。

测定结果显示，按照本实施例提供的方法进行预处理后，组分几乎无偏移，敏感组分反应完全。

实施例2

一种Bi_0.5Na_0.5TiO₃陶瓷粉体，原料为Na₂CO₃、Bi₂O₃、TiO₂。

其中Na₂CO₃、Bi₂O₃为敏感组分。

预处理步骤具体为：

按比例准确称量以Na₂CO₃、Bi₂O₃、TiO₂三种粉体，球磨至均匀。

将所述多组分粉体原料加热升温，升温速率：5℃/min并保持在750℃，保温时间12h。

所述温度范围上限的确定，Bi₂O₃熔点825℃，Na₂CO₃熔点约850℃，查询Bi₂O₃-TiO₂相图，得到原组成成分下，体系的熔点温度为1200℃附近，任意比例最低熔点在820℃左右，测试组分熔点在800℃附近，因此设定预烧温度750～800℃范围。由于有两种低熔点的敏感组分，为充分反应，适当降低升温速率，不超过6℃/min，延长保温时间，10～15h范围。二次球磨后，处理完成进行测试，采用高清摄像头进行图像法评价，若Bi₂O₃引入的黄绿色完全消失，粉体变为纯白色，则表示其已完全反应。通过XRD、差热分析检测敏感组分是否已反应，及是否反应完全。

测定结果显示，按照本实施例提供的方法进行预处理后，组分几乎无偏移，敏感组分反应完全。

实施例3

一种0.3SiO₂-0.2B₂O₃-0.2La₂O₃-0.3TeO₂多组分玻璃粉体，原料为SiO₂、B₂O₃、La₂O₃、TeO₂。

其中B₂O₃、TeO₂为易挥发的敏感组分。

预处理步骤具体为：

按比例准确称量以SiO₂、B₂O₃、La₂O₃、TeO₂四种粉体，球磨至均匀。

由于B₂O₃熔点为450℃，TeO₂熔点733℃，需设定两段保温温度。将所述多组分粉体原料加热升温，并保持在第一预设温度420℃，升温速率5℃/min，保温时间12h。所述第一预设温度范围上限的确定，结合B₂O₃与其他成分相图，组成点熔点均高于B₂O₃熔点，即上限温度为B₂O₃熔点温度，最佳保温范围400～450℃；再将温度升高至第二预设温度650℃，升温速率10℃/min，保温时间6h，所述第二温度范围的确定，B₂O₃与SiO₂、La₂O₃固相反应，形成更稳定组成，相图中B₂O₃与SiO₂在配比下熔点最低，在1000℃左右，故第二温度不能超过1000℃。TeO₂与其他组分在配比下熔点均高于TeO₂熔点，B₂O₃-TeO₂最低熔点温度约680℃，故可设定第二预设温度范围600～680℃。

二次球磨后，处理完成进行测试，通过XRD、差热分析检测敏感组分是否已反应，及是否反应完全。

测定结果显示，按照本实施例提供的方法进行预处理后，组分几乎无偏移，敏感组分反应完全。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。