JPH0321485B2 - - Google Patents
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- JPH0321485B2 JPH0321485B2 JP62041160A JP4116087A JPH0321485B2 JP H0321485 B2 JPH0321485 B2 JP H0321485B2 JP 62041160 A JP62041160 A JP 62041160A JP 4116087 A JP4116087 A JP 4116087A JP H0321485 B2 JPH0321485 B2 JP H0321485B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- general formula
- compound
- heating
- tio
- raw material
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規な一般式A1-xTi2+xM5-xO12(ただ
し、AはNa、K、RbまたはCsを、MはCa、Al、
FeまたはCrを、xは0〜0.5を表わす、以下同
じ)で示される斜方晶系のトンネル構造を有する
繊維状化合物およびその製造方法に関する。
し、AはNa、K、RbまたはCsを、MはCa、Al、
FeまたはCrを、xは0〜0.5を表わす、以下同
じ)で示される斜方晶系のトンネル構造を有する
繊維状化合物およびその製造方法に関する。
該繊維状化合物は陽イオン伝導体、イオン交換
体、触媒、耐熱材、断熱材及び補強材として有用
なものである。
体、触媒、耐熱材、断熱材及び補強材として有用
なものである。
発明の目的
本発明の目的は新規な一般式A1-xTi2+xM5-x
O12で示される斜方晶系トンネル構造を有する繊
維状化合物およびその製造方法を提供するにあ
る。
O12で示される斜方晶系トンネル構造を有する繊
維状化合物およびその製造方法を提供するにあ
る。
発明の構成
本発明の繊維状化合物は一般式A1-xTi2+xM5-x
O12で示す組成の繊維状物からなり、その構造に
特異性がある。TiはTiO6八面体配位だけである
が、Mは四面体配位とMO6八面体配位の2種類
がある。
O12で示す組成の繊維状物からなり、その構造に
特異性がある。TiはTiO6八面体配位だけである
が、Mは四面体配位とMO6八面体配位の2種類
がある。
トンネル構造の枠組は八面体6個(MO64個と
TiO22個)と四面体2個からなり、MO4−(MO6
−TiO6)−MO6の連鎖の2回対称からなる八角形
を示す。その構造は図面に示す通りで、連鎖で示
したカツコ内は面共有、その他は頂点共有であ
り、Aイオンはトンネル中に配位する。
TiO22個)と四面体2個からなり、MO4−(MO6
−TiO6)−MO6の連鎖の2回対称からなる八角形
を示す。その構造は図面に示す通りで、連鎖で示
したカツコ内は面共有、その他は頂点共有であ
り、Aイオンはトンネル中に配位する。
化学量論的組成はA1-xTi2+xM5-xO12式でx=
0の場合である。
0の場合である。
単結晶ではMO6八面体のM席を4価のTiでx
個置換され、そのために陽イオン電荷調整のた
め、トンネル中のA席にx個の空席が作られる。
この空席は実施例で示すようにA席4個に1個の
割合となり、Aイオンのイオン伝導に効果的に寄
与するものと考えられる。
個置換され、そのために陽イオン電荷調整のた
め、トンネル中のA席にx個の空席が作られる。
この空席は実施例で示すようにA席4個に1個の
割合となり、Aイオンのイオン伝導に効果的に寄
与するものと考えられる。
この単結晶は固相反応による合成法では粉体は
得られるが、繊維状のものを得ることができなか
つた。本発明は従来未知のA1-xTi2+xM5-xO12で
示される繊維状化合物を得べく研究の結果、下記
の方法によるときは容易に合成し得られることを
究明し得た。
得られるが、繊維状のものを得ることができなか
つた。本発明は従来未知のA1-xTi2+xM5-xO12で
示される繊維状化合物を得べく研究の結果、下記
の方法によるときは容易に合成し得られることを
究明し得た。
即ち、一般式A2Oあるいは加熱によりA2Oに分
解される化合物と、TiO2あるいは加熱により
TiO2に分解される化合物と、M2O3あるいは加熱
によりM2O3に分解される化合物とを、一般式
(A2O)a(Ti2)b(M2O3)c(ただしa、b、c=
0.1〜2.0)で示される組成割合に混合したものあ
るいは固相反応により化合物としたものを結晶原
料とし、一方MoO3あるいは加熱によりMoO3に
分解される化合物とA2Oあるいは加熱によりA2O
に分解される化合物とを、一般式A2O(MoO3)d
(ただし、dは0.5〜2.0)で示される組成割合に
混合したものをフラツクス原料とし、結晶原料と
フラツクスとを、モル百分率で50対50〜5対95の
割合に混合した混合物を1200〜1400℃で加熱溶融
し、該溶融体を900〜1000℃まで徐冷することに
よつて得られる。加熱によりA2Oを生成する化合
物としては、例えばAOH、A2CO、AHCO3など
が挙げられる。A2O成分としてはRb2O、Cs2Oは
高価であるので低コストで得るにはNa2O、K2O
であることが好ましい。
解される化合物と、TiO2あるいは加熱により
TiO2に分解される化合物と、M2O3あるいは加熱
によりM2O3に分解される化合物とを、一般式
(A2O)a(Ti2)b(M2O3)c(ただしa、b、c=
0.1〜2.0)で示される組成割合に混合したものあ
るいは固相反応により化合物としたものを結晶原
料とし、一方MoO3あるいは加熱によりMoO3に
分解される化合物とA2Oあるいは加熱によりA2O
に分解される化合物とを、一般式A2O(MoO3)d
(ただし、dは0.5〜2.0)で示される組成割合に
混合したものをフラツクス原料とし、結晶原料と
フラツクスとを、モル百分率で50対50〜5対95の
割合に混合した混合物を1200〜1400℃で加熱溶融
し、該溶融体を900〜1000℃まで徐冷することに
よつて得られる。加熱によりA2Oを生成する化合
物としては、例えばAOH、A2CO、AHCO3など
が挙げられる。A2O成分としてはRb2O、Cs2Oは
高価であるので低コストで得るにはNa2O、K2O
であることが好ましい。
TiO2成分はルチル形でもアナターゼ形であつ
てもよく、また断熱材、補強材などの用途によつ
ては天然物例えばルチルサンド、アナターゼサン
ドであつてもよい。しかし、イオン伝導体材料に
は高純度のものであることが必要である。
てもよく、また断熱材、補強材などの用途によつ
ては天然物例えばルチルサンド、アナターゼサン
ドであつてもよい。しかし、イオン伝導体材料に
は高純度のものであることが必要である。
M2O3成分は3価の金属酸化物であるGa2O3、
Al2O3、Cr2O3、Fe2O3であり、または加熱により
これらに分解される化合物例えばこれらの水酸化
物などである。その構造で示したように、M金属
はMO4四面体とMO6八面体の2種類があり、前
者の配位体ではAl2O3、Ga2O3が、後者の配位体
ではGa2O3、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3(この場合4
価、5価の金属、例えばTi、Mn、Nb、Vなど
と一部置換してもよい。)などが好ましい。
Al2O3、Cr2O3、Fe2O3であり、または加熱により
これらに分解される化合物例えばこれらの水酸化
物などである。その構造で示したように、M金属
はMO4四面体とMO6八面体の2種類があり、前
者の配位体ではAl2O3、Ga2O3が、後者の配位体
ではGa2O3、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3(この場合4
価、5価の金属、例えばTi、Mn、Nb、Vなど
と一部置換してもよい。)などが好ましい。
これらの結晶原料の混合割合は一般式(A2O)a
(TiO2)b(M2O3)cで示す。モル比でa、b、cが
0.1〜2.0、好ましくは1.0である。ある成分が0.1
未満であると、目的物は生成しない。また、2.0
を越えてもルチルなどが生成し目的物だけを生成
することはできない。フラツクス原料はMoO3、
A2Oとの割合がA2O(MoO3)dで示される組成割合
とする(ただし、d=0.5〜2.0を表わす)。dが
0.5未満であるとプリデライト、2.0を越えるとル
チルなどが一緒に生成し、目的物だけを生成しな
いので、1.50付近であることが好ましい。
(TiO2)b(M2O3)cで示す。モル比でa、b、cが
0.1〜2.0、好ましくは1.0である。ある成分が0.1
未満であると、目的物は生成しない。また、2.0
を越えてもルチルなどが生成し目的物だけを生成
することはできない。フラツクス原料はMoO3、
A2Oとの割合がA2O(MoO3)dで示される組成割合
とする(ただし、d=0.5〜2.0を表わす)。dが
0.5未満であるとプリデライト、2.0を越えるとル
チルなどが一緒に生成し、目的物だけを生成しな
いので、1.50付近であることが好ましい。
結晶原料とフラツクス原料との混合割合はモル
百分率で30〜70であることが好ましい。その割合
が30未満であると、繊維が漸次小さくなり80を越
えると、長繊維になるがコスト高となる。これら
の混合物を1200〜1400℃で加熱する。1200℃未満
では結晶成分の溶解量が少なく、1400℃を越える
と、揮発量が増大し、製造コストも高くなる。
百分率で30〜70であることが好ましい。その割合
が30未満であると、繊維が漸次小さくなり80を越
えると、長繊維になるがコスト高となる。これら
の混合物を1200〜1400℃で加熱する。1200℃未満
では結晶成分の溶解量が少なく、1400℃を越える
と、揮発量が増大し、製造コストも高くなる。
この溶解物を900〜1000℃まで徐冷、例えば5
℃/hで徐冷して繊維状に結晶を成長させる。成
長反応は溶解−析出反応であるため徐冷しないと
きは繊維状に成長しないので、徐冷することが必
要である。この徐冷は900〜1000℃まででよく、
後は放冷でよい。
℃/hで徐冷して繊維状に結晶を成長させる。成
長反応は溶解−析出反応であるため徐冷しないと
きは繊維状に成長しないので、徐冷することが必
要である。この徐冷は900〜1000℃まででよく、
後は放冷でよい。
実施例 1
Ko.8Ti2.2Ga4.8O12繊維の合成
K2CO3の特級粉末、TiO299.9%粉末、Ga2O3
99.9%粉末を、(K2O)1.0(TiO2)1.0(Ga2O3)1.0
のモル比割合の結晶原料粉末に、(K2O)1.0
(MoO3)1.25のモル比割合のフラツクス原料粉末
を20対80モル百分率の割合で混合した。この混合
物140gを白金ルツボに充填し、炭化けい素発熱
体電気炉を使用して1200℃で溶融させた。溶融時
に炭酸塩が分解して発泡するので、2回に分けて
溶解させた。溶解後1300℃に昇温し約10時間保持
した後、4℃/hの速度で1000℃まで徐冷した。
徐冷後炉からルツボを取り出し大気中で室温まで
放冷した。
(MoO3)1.25のモル比割合のフラツクス原料粉末
を20対80モル百分率の割合で混合した。この混合
物140gを白金ルツボに充填し、炭化けい素発熱
体電気炉を使用して1200℃で溶融させた。溶融時
に炭酸塩が分解して発泡するので、2回に分けて
溶解させた。溶解後1300℃に昇温し約10時間保持
した後、4℃/hの速度で1000℃まで徐冷した。
徐冷後炉からルツボを取り出し大気中で室温まで
放冷した。
ルツボを沸とう水に浸漬し、フラツクスを溶解
して結晶を分離し繊維状結晶を得た。繊維状結晶
は0.5〜1.0mmの長さで、直径0.01〜0.1mmの太さの
集合体として生成していた。これを粉末にしてX
線回析法で同定したところ目的の結晶であり、そ
の格子定数はa=9.256(Å)、b=16.311(Å)、
c=2.983(Å)であつた。化学分析して組成を調
べたところ、Ko.8Ti2.2Ga4.8O12であつた。
して結晶を分離し繊維状結晶を得た。繊維状結晶
は0.5〜1.0mmの長さで、直径0.01〜0.1mmの太さの
集合体として生成していた。これを粉末にしてX
線回析法で同定したところ目的の結晶であり、そ
の格子定数はa=9.256(Å)、b=16.311(Å)、
c=2.983(Å)であつた。化学分析して組成を調
べたところ、Ko.8Ti2.2Ga4.8O12であつた。
K2Oに代えて、Rb2O、Cs2Oを使用し、それぞ
れの金属塩の繊維状化合物が得られた。Na2Oの
場合は不明物質の生成を伴つた。また、Ga2O3に
代えてAl2O3、Cr2O3、Fe2O3を使用し、それぞれ
の相当する組成物が得られた。
れの金属塩の繊維状化合物が得られた。Na2Oの
場合は不明物質の生成を伴つた。また、Ga2O3に
代えてAl2O3、Cr2O3、Fe2O3を使用し、それぞれ
の相当する組成物が得られた。
実施例 2
Na1.0Ti2.0Al5.0O12繊維の合成
Na2CO3の特級粉末、TiO299.9%粉末、
Al2O399.9%粉末を、(Na2O)1.0(TiO2)1.0
(Al2O3)1.0のモル比割合の結晶原料粉末に、
(Na2O)1.0(MoO3)1.25のモル比割合のフラツクス
原料粉末を、30対70モル百分率割合に混合した。
この混合物140gを白金ルツボに充填し、炭化け
い素発熱体電気炉を使用し、1200℃で溶解させ
た。溶解時に炭素塩が分解して発泡するので2回
に分けて溶解させた。溶解後1300℃に昇温し、約
10時間保持した後、4℃/hの速度で1000℃まで
徐冷した。徐冷後炉からルツボを取り出し室温ま
で放冷した。
Al2O399.9%粉末を、(Na2O)1.0(TiO2)1.0
(Al2O3)1.0のモル比割合の結晶原料粉末に、
(Na2O)1.0(MoO3)1.25のモル比割合のフラツクス
原料粉末を、30対70モル百分率割合に混合した。
この混合物140gを白金ルツボに充填し、炭化け
い素発熱体電気炉を使用し、1200℃で溶解させ
た。溶解時に炭素塩が分解して発泡するので2回
に分けて溶解させた。溶解後1300℃に昇温し、約
10時間保持した後、4℃/hの速度で1000℃まで
徐冷した。徐冷後炉からルツボを取り出し室温ま
で放冷した。
ルツボを沸とう水に浸漬し、フラツクスを溶解
して結晶を分離した。この結晶は長さ0.5〜1.0
mm、直径0.01〜0.1mmの繊維状結晶の集合体であ
つた。これを粉末にしてX線回析法で同定したと
ころ、目的物の結晶であり、その格子定数はa=
9.081(Å)、b=15.520(Å)、c=2.920(Å)であ
つた。化学分析により組成を調べたところ、
Na0.8Ti2.2Al4.8O12であつた。なお、若干の粒状
結晶が一緒に生成していたがこの物質については
現在のところ同定できていない。
して結晶を分離した。この結晶は長さ0.5〜1.0
mm、直径0.01〜0.1mmの繊維状結晶の集合体であ
つた。これを粉末にしてX線回析法で同定したと
ころ、目的物の結晶であり、その格子定数はa=
9.081(Å)、b=15.520(Å)、c=2.920(Å)であ
つた。化学分析により組成を調べたところ、
Na0.8Ti2.2Al4.8O12であつた。なお、若干の粒状
結晶が一緒に生成していたがこの物質については
現在のところ同定できていない。
Na2Oに代えて、K2O、Rb2O、Cs2Oを使用す
ると、それぞれの金属塩の繊維状化合物が得られ
た。またAl2O3に代えてCr2O3、Fe2O3を使用する
と、Al2O3の八面体配位の席をこれらにより置換
し得られた。
ると、それぞれの金属塩の繊維状化合物が得られ
た。またAl2O3に代えてCr2O3、Fe2O3を使用する
と、Al2O3の八面体配位の席をこれらにより置換
し得られた。
発明の効果
本発明は陽イオン伝導体、イオン交換体、触
媒、耐熱材、断熱材、補強材として有用な新規な
繊維状化合物を提供した優れた効果を有する。
媒、耐熱材、断熱材、補強材として有用な新規な
繊維状化合物を提供した優れた効果を有する。
図面はKTi2Ga5O12結晶の(001)の面上に投
影したトンネル構造を示す。 トンネルの枠組はGaO4−(GaO6−TiO6)−
GaO6連鎖の2回対称からなる八角形を示す。
影したトンネル構造を示す。 トンネルの枠組はGaO4−(GaO6−TiO6)−
GaO6連鎖の2回対称からなる八角形を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式A1-xTi2+xM5-xO12(ただし、AはNa、
K、RbまたはCsを、MはGa、Al、FeまたはCr
を、xは0〜0.5を表わす)で示される斜方晶系
のトンネル構造を有する繊維状化合物。 2 一般式A2O(ただし、AはNa、K、Rbまた
はCsを表わす)または加熱によりA2Oに分解さ
れる化合物と、TiO2または加熱によりTiO2に分
解される化合物と、一般式M2O3(ただし、Mは
Ga、Al、FeまたはCrを表わす)または加熱によ
りM2O3に分解される化合物とを、一般式(A2O)
a(TiO2)b(M2O3)c(ただし、a、b、cはそれ
ぞれ0.1〜2.0を表わす)で示される組成割合に混
合したものあるいはこれらを固相反応させたもの
を結晶原料とし、一方MoO3または加熱により
MoO3に分解される化合物と、一般式A2O(ただ
し、Aは前記と同じ)または加熱によりA2Oに分
解される化合物とを、一般式A2O(MoO3)d(た
だし、dは0.5〜2.0を表わす)で示される組成割
合に混合したものをフラツクス原料とし、結晶原
料とフラツクス原料との混合物を1200〜1400℃で
加熱溶融し、該溶融体を900〜1000℃まで徐冷し
て繊維状単結晶に育成することを特徴とする一般
式A1-xTi2+xM5-xO12で示される斜方晶系のトン
ネル構造を有する繊維状化合物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116087A JPS63210026A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | A↓1↓−↓xTi↓2↓+↓xM↓5↓−↓xO↓1↓2で示される斜方晶系のトンネル構造を有する繊維状化合物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116087A JPS63210026A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | A↓1↓−↓xTi↓2↓+↓xM↓5↓−↓xO↓1↓2で示される斜方晶系のトンネル構造を有する繊維状化合物およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210026A JPS63210026A (ja) | 1988-08-31 |
| JPH0321485B2 true JPH0321485B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=12600670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4116087A Granted JPS63210026A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | A↓1↓−↓xTi↓2↓+↓xM↓5↓−↓xO↓1↓2で示される斜方晶系のトンネル構造を有する繊維状化合物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63210026A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02196027A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-02 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | A↓1↓−↓xTi↓2↓+↓xM↓5↓−↓xO↓1↓2で示される斜方晶系トンネル構造化合物の繊維又は膜状物の製造法 |
| JPH0725544B2 (ja) * | 1989-10-23 | 1995-03-22 | 科学技術庁無機材質研究所長 | 耐熱性断熱材料とその製造方法 |
| EP0776998A4 (en) * | 1995-06-14 | 1998-09-02 | Otsuka Kagaku Kk | TITANATE WHISKER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558449A (en) * | 1978-07-04 | 1980-01-22 | Besesojiyuzunii Nauchinooisusu | Machine for comtinuous metal coating on glass band |
| JPS6011228A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-21 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | オクトチタン酸塩耐熱性断熱材料 |
| JPS6050727A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | Ricoh Co Ltd | 磁気記録媒体 |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP4116087A patent/JPS63210026A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63210026A (ja) | 1988-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |