JPH0321486B2 - - Google Patents
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- JPH0321486B2 JPH0321486B2 JP62068579A JP6857987A JPH0321486B2 JP H0321486 B2 JPH0321486 B2 JP H0321486B2 JP 62068579 A JP62068579 A JP 62068579A JP 6857987 A JP6857987 A JP 6857987A JP H0321486 B2 JPH0321486 B2 JP H0321486B2
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はジルコニウム及び鉛を含有する誘電体
粉末の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing dielectric powder containing zirconium and lead.
ジルコニウム及び鉛を含有する誘電体粉末はコ
ンデンサ用誘電体をはじめ圧電体、オプトエレク
トロニクス材料、半導体、センサーなどの機能性
セラミツクスの原料として広範囲の分野で利用さ
れている。 Dielectric powder containing zirconium and lead is used in a wide range of fields as a raw material for functional ceramics such as dielectrics for capacitors, piezoelectrics, optoelectronic materials, semiconductors, and sensors.
(従来の技術)
従来、ジルコニウム及び鉛を含有する誘電体粉
末の製造方法として特開昭61−53119号公報には、
(a) 少なくとも2種の金属を構成成分として含有
してなる酸化物又はその前駆体の粉末を製造す
る工程、
(b) 前記(a)工程で得られた粉末に鉛化合物を配合
して混合粉末とし、この混合粉末を温度400〜
1200℃仮焼する工程、
よりなる2段階の順序結合により、鉛の他に少な
くとも2種の金属を構成成分として含有してなる
酸化物粉末であつて、しかも鉛成分が粉末粒子内
部よりも外部に多く存在することに起因して易焼
結性で優れた成形特性を有する鉛含有酸化物粉末
を製造する方法が開示されている。(Prior Art) Conventionally, as a method for producing dielectric powder containing zirconium and lead, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-53119 discloses that (a) an oxide or (b) blending a lead compound into the powder obtained in step (a) to form a mixed powder; and heating the mixed powder at a temperature of 400 to 400°C.
An oxide powder containing at least two other metals in addition to lead is obtained through a two-step sequential bonding process consisting of a 1200°C calcining process, and the lead component is more concentrated on the outside than inside the powder particles. Disclosed is a method for producing a lead-containing oxide powder that has easy sinterability and excellent molding properties due to the presence of a large amount of lead.
(発明が解決しようとする問題点)
上記した状来の方法で得られる鉛含有酸化物粉
末体は、とくに低温焼成の下でも易焼結性を有す
るという点では優れているが、これを焼結したと
きの組成の均一性に関して問題があり、また焼結
密度についても今一歩の感があり、これは素原料
として用いる従来のジルコニア原料粉末が極めて
凝集し易いためと考えられる。(Problems to be Solved by the Invention) The lead-containing oxide powder obtained by the above-mentioned conventional method is excellent in that it has easy sinterability even under low-temperature firing; There is a problem with the uniformity of the composition when sintered, and the sintered density also seems to be a step further, and this is thought to be because the conventional zirconia raw material powder used as the raw material is extremely prone to agglomeration.
なお、誘電体の特性上ジルコニウムの含有量を
多くせざるを得ないことがしばしばあり、この場
合とくに、ジルコニア素原料の粉末特性の改良が
強く望まれるわけである。 Note that it is often necessary to increase the zirconium content due to the properties of the dielectric, and in this case, there is a strong desire to improve the powder properties of the zirconia raw material.
そこで、素原料としてのジルコニア原料粉末を
変成して分散性を良好ならしめることにより、上
記先行技術における易焼結性で優れた成形特性を
有する特質を失うことなくして組成の均一性に富
み、かつ高い焼結密度が得られるように改良し
た、ジルコニウム及び鉛を含有する誘電体粉末の
製造方法を提供することが本発明の目的である。 Therefore, by modifying the zirconia raw material powder as the raw material to improve its dispersibility, it is possible to achieve high compositional uniformity without losing the characteristics of easy sinterability and excellent molding properties in the above-mentioned prior art. It is an object of the present invention to provide a method for producing a dielectric powder containing zirconium and lead, which is improved so as to obtain a high sintered density.
(問題点を解決するための手段)
発明者らは、誘電体粉末を構成するジルコニウ
ム以外の少なくとも一成分の適量(必要全量でな
い適量)と、ジルコニウムとの混合溶液(水溶液
又はアルコール溶液;以下同じ)に沈殿形成剤を
混合し共沈体を形成し、この共沈体を乾燥して仮
焼すると、凝集が極めて少なく分散性の良い微粉
末(変成ジルコニア粉末)となり、この変成ジル
コニア粉末に、誘電体を構成するその他の成分
(ただし、鉛は除くか、またはわずかにする)を
混合して仮焼したのち、粉砕し、かくして得られ
る混成粉末に、誘電体を構成する残りの成分(鉛
を主体にするもの)をさらに加えて仮焼する三段
階工程によりとくに組成の均一性に富む誘電体粉
末が得られ、これを用いることによつて、易焼結
性でしかも高密度のセラミツクスが得られるとの
知見に基づき本発明を完成した。(Means for Solving the Problems) The inventors have developed a mixed solution (aqueous solution or alcohol solution; hereinafter the same applies) of at least one component other than zirconium constituting the dielectric powder in an appropriate amount (an appropriate amount but not the entire amount) and zirconium. ) is mixed with a precipitant to form a coprecipitate, and this coprecipitate is dried and calcined to form a fine powder (modified zirconia powder) with very little agglomeration and good dispersibility. The other components constituting the dielectric (lead is excluded or only a small amount) are mixed, calcined, and then crushed.The remaining components constituting the dielectric (lead A three-step process in which a dielectric powder is further added and calcined (mainly composed of The present invention was completed based on the knowledge that it could be obtained.
すなわち本発明の要旨は、誘電体粉末を構成す
る金属成分のうち、ジルコニウムとその他少なく
とも一種以上の金属成分とからなる混合溶液に沈
殿形成剤を加えて金属成分を共沈させ、この共沈
体を乾燥後仮焼して変形ジルコニア粉末Aを得る
段階と、
この変成ジルコニア粉末Aを、さらに誘電体粉
末を構成する金属成分の一種以上を含む粉末Bと
混合して仮焼し、混成粉末を得る段階及び
この混成粉末に、誘電体粉末を構成する金属成
分のうちの鉛を含む一種以上の金属成分からなる
粉末Cをさらに混合して仮焼する段階
より成ることを特徴とするジルコニウム及び鉛を
含有する誘電体粉末の製造方法である。 That is, the gist of the present invention is to add a precipitant to a mixed solution of zirconium and at least one other metal component among the metal components constituting the dielectric powder, to coprecipitate the metal components, and to prepare the coprecipitate. The modified zirconia powder A is further mixed with a powder B containing one or more metal components constituting the dielectric powder and calcined to obtain a mixed powder. and a step of further mixing and calcining a powder C made of one or more metal components including lead among the metal components constituting the dielectric powder into the mixed powder. This is a method for producing dielectric powder containing.
(具体的構成・作用)
ここに誘電体粉末の構成成分としては、鉛
(Pb)、ジルコニウム(Zr)以外に、Ba、Sr、
Ca、La、Ti、Mg、Sc、Hf、Th、W、Y、Nb、
Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cd、Al、
Sn、Zn、In、As、Bi、Sbなどが挙げられる。(Specific composition/effect) In addition to lead (Pb) and zirconium (Zr), the constituent components of the dielectric powder include Ba, Sr,
Ca, La, Ti, Mg, Sc, Hf, Th, W, Y, Nb,
Ta, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Al,
Examples include Sn, Zn, In, As, Bi, and Sb.
さて、ジルコニア変成粉末Aの調製に当つては
まずジルコニウム溶液(水溶液又はアルコール溶
液)を作成するための化合物として、オキシ塩化
ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、塩化ジ
ルコニウム、硝酸ジルコニウムが用いられ、ま
た、金属ジルコニウムを酸に溶解して用いること
もできる。 Now, in preparing zirconia modified powder A, first, zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium chloride, and zirconium nitrate are used as compounds for creating a zirconium solution (aqueous solution or alcohol solution), and metal zirconium It can also be used by dissolving it in an acid.
ここでジルコニウムの量は、目的とする誘電体
粉末を構成するに必要とするジルコニウム成分の
全量か、又は少なくとも50原子%であることが好
ましく、50原子%未満では組成の均一性を十分に
確保し得る誘電体粉末が得られないからである。 The amount of zirconium here is preferably the entire amount of zirconium components required to constitute the desired dielectric powder, or at least 50 atomic %, and if it is less than 50 atomic %, it is sufficient to ensure uniformity of the composition. This is because a suitable dielectric powder cannot be obtained.
変成ジルコニア粉末Aの調製のため上記ジルコ
ニウムと共沈させるその他の金属成分としては、
誘電体粉末を構成する金属成分のうち比較的含有
量の多いもの、たとえばチタンが好ましく、この
ような金属成分を用いると、その共沈体の仮焼粉
末の凝集が抑御されて分散性に優れるため、粉末
Bとの混合性が向上しこれを用いて得られる誘電
体粉末は易焼結性であつて、得られる焼結体中の
ジルコニウム成分の均一性が優れたものとなる。
ジルコニウム成分の均一性についてはEPMAな
どによる観察により測定することができる。 Other metal components to be co-precipitated with the zirconium for the preparation of modified zirconia powder A include:
Among the metal components constituting the dielectric powder, those with a relatively large content, such as titanium, are preferable, and when such metal components are used, the agglomeration of the calcined powder of the coprecipitate is suppressed and the dispersibility is improved. Therefore, the mixability with powder B is improved, and the dielectric powder obtained using this powder is easy to sinter, and the uniformity of the zirconium component in the obtained sintered body is excellent.
The uniformity of the zirconium component can be measured by observation using EPMA or the like.
上記したその他の金属成分としては、誘電体粉
末を構成すべき全量を変成ジルコリア粉末Aの調
製のために用いるよりも、一部につき粉末Bとし
て使用する方が、得られる電体粉末の焼結性の上
で好ましい。 Regarding the other metal components mentioned above, it is better to use a portion of them as powder B than to use the entire amount that should constitute the dielectric powder for preparing the modified zirconia powder A. preferred in terms of gender.
沈殿形成剤としては、アンモニア、炭酸アンモ
ニウム、苛性アルカリなどの無機物および、しゆ
う酸、アンモニウムやアミン、オキシン等の有機
物が挙げられる。 Examples of the precipitant include inorganic substances such as ammonia, ammonium carbonate, and caustic alkali, and organic substances such as oxalic acid, ammonium, amines, and oxine.
得られた共沈体の仮焼温度は、700〜1300℃が
好ましい。700℃より低いと凝集が顕著に起り、
1300℃を越えると粒子が粗大化する傾向がある。 The calcining temperature of the obtained coprecipitate is preferably 700 to 1300°C. At temperatures lower than 700℃, significant aggregation occurs;
When the temperature exceeds 1300℃, the particles tend to become coarse.
仮焼体は後記のボールミルなどの粉砕機具を用
いて粉砕し粒径1μm以下にすることが好ましい。 The calcined body is preferably ground to a particle size of 1 μm or less using a grinding device such as a ball mill described below.
次に粉末Bについてはこれに用いる金属成分は
誘電体粉末を構成する金属成分のうち、ジルコニ
ア変成粉末Aの調製に用いた分と、粉末Cとして
用いる予定の分を除いた残り全量である。 Next, regarding powder B, the metal component used therein is the entire remaining amount of the metal components constituting the dielectric powder, excluding the portion used for preparing zirconia modified powder A and the portion scheduled to be used as powder C.
金属成分の形態は金属単体か、または化合物で
ある。化合物としては酸化物、炭酸塩、塩基性炭
酸塩、硝酸塩、水酸化物などの無機化合物、シユ
ウ酸塩、ギ酸塩などの有機酸塩またはこれらの混
晶である。 The form of the metal component is an elemental metal or a compound. The compounds include inorganic compounds such as oxides, carbonates, basic carbonates, nitrates and hydroxides, organic acid salts such as oxalates and formates, or mixed crystals thereof.
これらの金属または金属化合物は望ましくは仮
焼後に塩素などのハロゲン、イオウ、リンなどの
不純物が残留しないものがよい。具体例として
は、SrCO3、Sr(CH3COO)2・1/2H2O、Sr
(NO3)2、Sr(OH)2・8H2O、SrO、CaCO3、Ca
(OH)2、CaO、Ba(CH3COO)2、BaCO3、Ba
(HCOO)2、Ba(OH)2・8H2O、BaC2O4・H2O、
BaO、BaCl2、BaO2、Mg、Mg(OH)2、
MgC2O4・2H2O、MgO、Mn(CH3COO)2・
4H2O、MnCO3、Mn(HCOO)2・H2O、Mn
(NO3)2、Mn、Zn、ZnO、Zn(CH3COO)2・
2H2O、Ni、Ni(CH3COO)2、4H2O、NiCO3・
2Ni(OH)2・4H2O、Ni(HCOO)2・2H2O、NiO、
Ni2O3、CO、CO(CH3COO)2・4H2O、CoO、
Y、Y2O3、In、In2O3、Nb、Nb2O5、Ta、
Ta2O5、Al、Al2O3、Al(OH)3、Fe、FeC2O4・
2H2O、Fe2O3、Fe3O4、Zr、ZrO2、Ti、TiO2な
どの金属単体、金属化合物などが挙げられ、これ
らの粉末は粒径1μm以下のものが好ましい。 These metals or metal compounds are preferably ones that do not leave impurities such as halogens such as chlorine, sulfur, and phosphorus after calcination. Specific examples include SrCO 3 , Sr(CH 3 COO) 2・1/2H 2 O, Sr
( NO3 ) 2 , Sr(OH) 2・8H2O , SrO, CaCO3 , Ca
(OH) 2 , CaO, Ba( CH3COO ) 2 , BaCO3 , Ba
(HCOO) 2 , Ba(OH) 2・8H 2 O, BaC 2 O 4・H 2 O,
BaO, BaCl2 , BaO2 , Mg, Mg(OH) 2 ,
MgC 2 O 4・2H 2 O, MgO, Mn(CH 3 COO) 2・
4H 2 O, MnCO 3 , Mn (HCOO) 2・H 2 O, Mn
( NO3 ) 2 , Mn, Zn, ZnO, Zn( CH3COO ) 2・
2H 2 O, Ni, Ni (CH 3 COO) 2 , 4H 2 O, NiCO 3・
2Ni(OH) 2・4H 2 O, Ni(HCOO) 2・2H 2 O, NiO,
Ni 2 O 3 , CO, CO (CH 3 COO) 2・4H 2 O, CoO,
Y, Y2O3 , In, In2O3 , Nb , Nb2O5 , Ta ,
Ta 2 O 5 , Al, Al 2 O 3 , Al(OH) 3 , Fe, FeC 2 O 4・
Examples include simple metals and metal compounds such as 2H 2 O, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Zr, ZrO 2 , Ti, and TiO 2 , and these powders preferably have a particle size of 1 μm or less.
変成ジルコニア粉末Aと粉末Bとの混合方法
は、乳鉢やボールミルなどによる一般的な方法で
良く、とくに乾式混合よりも水、アルコール、ア
セトン、クロロセンなど液体、とくに揮発性の高
い液体を用いる湿式混合の方が効率もよく好まし
い。また混合は充分に行なうことが望ましい。 Modified zirconia powder A and powder B may be mixed by a common method using a mortar or ball mill, and wet mixing using liquids such as water, alcohol, acetone, chlorocene, etc., especially highly volatile liquids is preferable to dry mixing. is more efficient and preferable. It is also desirable to mix thoroughly.
混合を充分に行なうことは、組成の均一性を高
め、混合後の仮焼における固相反応効率を高める
ために必要であり、特に得られた粉末を用いてつ
くられる焼結体の電気特性にとつて大きな影響が
ある。たとえばボールミルで湿式混合を行なう場
合であれば混合時間は5〜30時間が好ましく、5
時間より短かいと混合が不充分であつて、均一性
に問題が生じるがしかし5〜30時間で十分で、30
時間を越える場合は必要もないし効率的でもな
い。 Sufficient mixing is necessary to improve the uniformity of the composition and increase the efficiency of the solid phase reaction during calcination after mixing, and is particularly important for improving the electrical properties of the sintered body made using the obtained powder. It has a big impact. For example, if wet mixing is performed using a ball mill, the mixing time is preferably 5 to 30 hours;
If it is shorter than 5 to 30 hours, mixing will be insufficient and there will be problems with uniformity, but 5 to 30 hours is sufficient.
It is neither necessary nor efficient if it exceeds the time limit.
なお、混合に用いる装置の材質は、ナイロンな
どの有機物であれば金属不純物が入りにくいので
望ましいほか、ジルコニア質ボールを用いたボー
ルミルも好ましく、またアルミニウム系不純物が
問題とならない組成の場合にはアルミナ質であつ
てもよい。 As for the material of the equipment used for mixing, it is preferable to use an organic material such as nylon as it prevents metal impurities from entering, a ball mill using zirconia balls is also preferable, and alumina is preferable if the composition does not include aluminum impurities. It may be quality.
次に得られた混合物を仮焼すなわち加熱して固
相反応を行なう。 The resulting mixture is then calcined or heated to carry out a solid phase reaction.
混合後の仮焼温度は混合物の組成によつても異
なり、特に混合物の収縮開始温度や拡散係数など
も関係するが一般には、700℃より低い温度では
反応の効率が低く、一方、1300℃より高い温度で
は粉末同志が固い凝集を形成しやすく、得られる
粉末の反応性が悪くなる。したがつて仮焼温度は
700〜1300℃が好ましく、さらに好ましくは900〜
1100℃である。 The calcination temperature after mixing varies depending on the composition of the mixture, and is particularly related to the shrinkage start temperature and diffusion coefficient of the mixture, but in general, the reaction efficiency is low at temperatures lower than 700℃, while at temperatures lower than 1300℃ At high temperatures, powders tend to form solid agglomerates, resulting in poor reactivity of the resulting powder. Therefore, the calcination temperature is
Preferably 700-1300°C, more preferably 900-1300°C
The temperature is 1100℃.
仮焼は1回に限定されるものではなく2回以上
仮焼を行なつてもよい。2回以上仮焼を行なう場
合には、つぎの仮焼前に解砕混合を行なうことに
より均一性が高まり、また凝集が防止される。 Calcination is not limited to one time, but may be performed two or more times. When calcination is performed two or more times, crushing and mixing are performed before the next calcination to improve uniformity and prevent agglomeration.
粉末Cは鉛を主成分とする金属成分を主体とす
るものである。 Powder C is mainly composed of a metal component whose main component is lead.
鉛は誘電体粉末を構成する全量または少なくと
も50原子%を粉末Cに入れることが、誘電体の焼
結性の面で好ましい。なお残りの量の鉛について
は変成ジルコニア粉末Aの調製に又は粉末Bに組
入れて用いる。 It is preferable that the entire amount or at least 50 atomic % of lead constituting the dielectric powder be included in the powder C from the viewpoint of sinterability of the dielectric. The remaining amount of lead is used in the preparation of modified zirconia powder A or incorporated into powder B.
粉末Cの鉛以外の成分は誘電体粉末を構成する
金属成分のうち、変成ジルコニア粉末Aと粉末B
で用いた分からの残り全量である。なお鉛以外の
構成成分は一般には変成ジルコニア粉末Aと粉末
Bとで全量用い、粉末Cは鉛成分のみにする方が
誘電体粉末の反応性上好ましいが、誘電体の特性
改善上、必要ならば粉末Cに、鉛の外にその他の
金属成分を添加してもよい。 Components other than lead in powder C are modified zirconia powder A and powder B among the metal components constituting the dielectric powder.
This is the total amount left over from the amount used. Generally speaking, it is preferable to use all of the components other than lead in modified zirconia powder A and powder B, and to use only the lead component in powder C, in view of the reactivity of the dielectric powder, but if necessary to improve the properties of the dielectric, In addition to lead, other metal components may be added to the powder C.
鉛成分としては、金属鉛の外に酸化鉛、炭酸
鉛、塩基性炭酸鉛、水酸化鉛、硝酸鉛、シユウ酸
鉛、ギ酸鉛、塩化鉛、フツ化鉛などが挙げられ
る。 In addition to metallic lead, lead components include lead oxide, lead carbonate, basic lead carbonate, lead hydroxide, lead nitrate, lead oxalate, lead formate, lead chloride, and lead fluoride.
粉末Cにおいて、粉末組成における鉛含有量の
管理は極めて重要である。即ち、鉛化合物の添加
配合量は、粉末組成の化学量論量ないしは好まし
くは化学量論量の8原子%以下の過剰量にするこ
とである。 In Powder C, control of the lead content in the powder composition is extremely important. That is, the amount of the lead compound to be added is the stoichiometric amount of the powder composition, or preferably an excess amount of 8 at % or less of the stoichiometric amount.
その理由は8原子%よりも多い過剰量にすると
最終焼結密度が向上しないためである。さらに、
圧電材料などのように分極操作を行なう場合に
は、分極操作時の耐圧特性など焼結体の特性面を
考慮すると、鉛化合物の添加配合量は粉末組成の
化学量論量ないし3.5原子%までの過剰量が好ま
しい。 The reason for this is that the final sintered density does not improve if the excess amount is greater than 8 at %. moreover,
When polarization is performed, such as with piezoelectric materials, the amount of lead compounds added is limited to a stoichiometric amount or 3.5 at. An excess of is preferred.
次に粉末Cの場合は、前記変成ジルコニア粉末
Aと粉末Bとの混合と同様にして行なえばよい。 Next, in the case of powder C, mixing may be carried out in the same manner as the mixing of modified zirconia powder A and powder B.
混合物を次に仮焼するがこの際一般に鉛含有酸
化物を仮焼するときに行なわれるように、鉛の蒸
発を防止するため、密封状態とするが、鉛雰囲気
下で行なうことが好ましい。 The mixture is then calcined, preferably under a lead atmosphere, in a hermetically sealed condition to prevent evaporation of the lead, as is generally done when calcining lead-containing oxides.
仮焼温度は、400〜1000℃であり好ましくは600
〜900℃であり、400℃未満では、混合粉末の固相
反応が不十分である一方1000℃をこえると凝集粉
末を形成しやすく、粉末の粒径が不ぞろいとなり
最終焼結密度が充分に高くならないうえに、得ら
れる粉末の反応性が低下し、焼結性が低下するた
めである。 The calcination temperature is 400 to 1000℃, preferably 600℃.
~900℃; below 400℃, the solid phase reaction of the mixed powder is insufficient, while above 1000℃, agglomerated powder tends to form, the particle size of the powder becomes uneven, and the final sintered density is sufficiently high. This is because not only the reactivity of the obtained powder decreases, but also the sinterability decreases.
また仮焼して得られた粉末をさらに解砕や分級
を行なつてもよい。 Further, the powder obtained by calcining may be further crushed or classified.
(実施例)
実施例 1
四塩化チタン水溶液(0.76mol/濃度)0.5
とオキシ硝酸ジルコニウム水溶液(0.84mol/
濃度)1.81とを混合し、この混合水溶液を沈澱
形成剤としてこの例では6N−アンモニア水10
中に撹拌しながら徐々に添加してジルコニウムと
チタンの水酸化物共沈体を得た。これを洗浄、乾
燥した後、温度1100℃で仮焼して組成が(Zr0.8
Ti0.2)O2である変形ジルコニア粉末Aを得た。(Example) Example 1 Titanium tetrachloride aqueous solution (0.76 mol/concentration) 0.5
and zirconium oxynitrate aqueous solution (0.84mol/
(Concentration) 1.81 and use this mixed aqueous solution as a precipitate forming agent.
The mixture was gradually added to the solution while stirring to obtain a hydroxide coprecipitate of zirconium and titanium. After washing and drying this, it was calcined at a temperature of 1100℃ and the composition was (Zr 0.8
Deformed zirconia powder A, which is Ti 0.2 ) O 2 , was obtained.
この(Zr0.8Ti0.2)O2で示された変成ジルコニ
ア粉末Aは、TiO2、MgO及びNb2O5を粉末Bと
して混合組成{(Mg1/3Nb2/3)}0.3Ti0.4Zr0.3}O2
となるように配合し、ボールミルにて10時間混合
した後、温度900〜1000℃で仮焼し解砕し混成粉
末を得た。次にこの混成粉末に、PbOと粉末Cと
して組成Pb{(Mg1/3Nb2/3)0.3Ti0.4Zr0.3}O3とな
るように配合した上でボールミルにて1時間混合
したのち温度740℃で1時間仮焼した。 This modified zirconia powder A represented by (Zr 0.8 Ti 0.2 )O 2 has a mixed composition {(Mg1/3Nb2/3)} 0.3 Ti 0.4 Zr 0.3 }O with TiO 2 , MgO and Nb 2 O 5 as powder B. 2
After mixing in a ball mill for 10 hours, the mixture was calcined and crushed at a temperature of 900 to 1000°C to obtain a mixed powder. Next, this mixed powder was mixed with PbO and powder C so that the composition would be Pb {(Mg1/3Nb2/3) 0.3 Ti 0.4 Zr 0.3 }O 3 , mixed in a ball mill for 1 hour, and then heated at a temperature of 740℃. It was calcined for 1 hour.
かくして得られたジルコニウム及び鉛を含有す
る誘電体粉末の平均粒径は0.3μmであつた。 The average particle size of the dielectric powder containing zirconium and lead thus obtained was 0.3 μm.
この誘電体粉末を焼結原料粉末として、成形圧
力1000Kg/cm2でデイスク状に成形し、温度1200℃
で1時間焼結した。 This dielectric powder was used as a sintering raw material powder and was molded into a disk shape at a molding pressure of 1000 kg/cm 2 and at a temperature of 1200°C.
It was sintered for 1 hour.
得られた焼結体の密度を水中置換法(アルキメ
デス法)で測定した結果、7.94g/cm3で高密度で
あつた。 The density of the obtained sintered body was measured by an underwater displacement method (Archimedes method) and was found to be 7.94 g/cm 3 , which was a high density.
また、焼結体を研磨後、EPMAを用いて焼結
体中のジルコニウムの組成分布を測定した結果、
非常に均一に分布していることが判明した。 In addition, after polishing the sintered body, we measured the composition distribution of zirconium in the sintered body using EPMA.
It turned out to be very evenly distributed.
比較例 1
実施例1で用いた(Zr0.8Ti0.2)O2組成の変成
ジルコニア粉末Aの代りに市販のZrO2粉末を用
いた以外は実施例1と同様に処理を行なつて得ら
れた焼結体の密度を実施例1と同じ方法で測定し
た結果、7.78g/cm3で比較的低密度であつた。Comparative Example 1 Obtained by performing the same treatment as in Example 1, except that commercially available ZrO 2 powder was used in place of modified zirconia powder A with the (Zr 0.8 Ti 0.2 )O 2 composition used in Example 1. The density of the sintered body was measured using the same method as in Example 1, and found to be 7.78 g/cm 3 , which was a relatively low density.
また、焼結体を研磨後、EPMAを用いて焼結
体中のジルコニウムの組成分布を測定した結果、
部分的にジルコニウムが偏析していることが判明
した。 In addition, after polishing the sintered body, we measured the composition distribution of zirconium in the sintered body using EPMA.
It was found that zirconium was partially segregated.
実施例 2
実施例1で作製した組成(Zr0.8Ti0.2)O2の変
成ジルコニア粉末Aに対し、CoO、TiO2及び
Nb2O5を粉末Bとして組成{(Co1/3Nb2/3)0.2
Zr0.4Ti0.4}O2となる割合で配合し、ボールミル
にて10時間混合した後、温度900〜1000℃で仮焼
し、解砕して混成粉末を得た。Example 2 CoO, TiO 2 and
Composition of Nb 2 O 5 as powder B {(Co1/3Nb2/3) 0.2
They were blended in a ratio of Zr 0.4 Ti 0.4 }O 2 and mixed in a ball mill for 10 hours, then calcined at a temperature of 900 to 1000°C and crushed to obtain a mixed powder.
次にこの混成粉末にPbOを粉末Cとして、組成
Pb{(Co1/3Nb2/3)0.2Zr0.4Ti0.4}O3の比率となる
ように加え、ボールミルにて1時間混合したのち
温度740℃で1時間仮焼した。 Next, PbO was added to this mixed powder as powder C, and the composition was
Pb{(Co1/3Nb2/3) 0.2 Zr 0.4 Ti 0.4 }O 3 was added to the mixture in a ratio of Pb{(Co1/3Nb2/3) 0.2 Zr 0.4 Ti 0.4 }O 3 , mixed for 1 hour in a ball mill, and then calcined at a temperature of 740° C. for 1 hour.
かくして得られたジルコニウム及び鉛を含有す
る誘電体粉末の平均粒径は0.3μmであつた。 The average particle size of the dielectric powder containing zirconium and lead thus obtained was 0.3 μm.
この誘電体粉末を焼結原料粉末として形成圧力
1000Kg/cm2でデイスク状に形成し、温度1150℃で
1時間焼結した。 Pressure to form this dielectric powder as a sintering raw material powder
It was formed into a disk shape at 1000Kg/cm 2 and sintered at a temperature of 1150°C for 1 hour.
得られた焼結体の密度を前記の方法で測定した
結果、7.98g/cm3で高密度であつた。 The density of the obtained sintered body was measured by the method described above, and the density was 7.98 g/cm 3 .
また、焼結体を研磨後、EPMAを用いて焼結
体中のジルコニウムの組成分布を測定した結果、
非常に均一に分布していることが判明した。 In addition, after polishing the sintered body, we measured the composition distribution of zirconium in the sintered body using EPMA.
It turned out to be very evenly distributed.
実施例 3
実施例1で作製した組成(Zr0.8Ti0.2)O2の変
成ジルコニア粉末Aに対しTiO2及びNb2O5を粉
末BとしてNbとZrとTiが原子比で1:4:4.5と
なる割合で配合し、ボールミルにて10時間混合し
た後、温度900〜1000℃で仮焼し解砕して混成粉
末を得た。次にこの混成粉末に、PbO及びCoOの
混合粉末を粉末Cとして組成Pb{(Co1/3Nb2/3)0.
15Zr0.4Ti0.45}O3となる比率で加え、ボールミル
にて1時間混合したのち温度740℃で1時間仮焼
した。Example 3 Modified zirconia powder A with the composition (Zr 0.8 Ti 0.2 )O 2 produced in Example 1 was made with TiO 2 and Nb 2 O 5 as powder B, and the atomic ratio of Nb, Zr, and Ti was 1:4:4.5. After mixing in a ball mill for 10 hours, the mixture was calcined and crushed at a temperature of 900 to 1000°C to obtain a mixed powder. Next, a mixed powder of PbO and CoO is added to this mixed powder as powder C, and the composition is Pb{(Co1/3Nb2/3) 0.
15 Zr 0.4 Ti 0.45 }O 3 , mixed in a ball mill for 1 hour, and then calcined at a temperature of 740° C. for 1 hour.
かくして得られたジルコニウム及び鉛を含む誘
電体粉末の平均粒径は0.3μmであつた。 The average particle size of the dielectric powder containing zirconium and lead thus obtained was 0.3 μm.
この誘電体粉末を焼結原料粉末として成形圧力
1000Kg/cm2でデイスク状に形成し、温度1150℃で
1時間焼結した。 This dielectric powder is used as a sintering raw material powder under compacting pressure.
It was formed into a disk shape at 1000Kg/cm 2 and sintered at a temperature of 1150°C for 1 hour.
得られた焼結体の密度を前記の方法で測定した
結果、7.96g/cm3で高密度であつた。 The density of the obtained sintered body was measured by the method described above, and it was found to be 7.96 g/cm 3 , which was a high density.
また、焼結体を研磨後、EPMAを用いて焼結
体中のジルコニウムの組成分布を測定した結果、
非常に均一に分布していることが判明した。 In addition, after polishing the sintered body, we measured the composition distribution of zirconium in the sintered body using EPMA.
It turned out to be very evenly distributed.
実施例 4
硝酸鉛水溶液(1.01mol/濃度)とオキシ硝
酸ジルコニウム水溶液(0.84mol/濃度)とを
PbとZrの原子比が1:9となるように混合した。
この混合溶液をアンモニア水によりPH6〜8に保
持された共沈槽内に滴下して共沈体を得た。これ
を洗浄、乾燥した後、温度1000℃で仮焼し変成ジ
ルコニア粉末Aを得た。Example 4 A lead nitrate aqueous solution (1.01 mol/concentration) and a zirconium oxynitrate aqueous solution (0.84 mol/concentration) were prepared.
Pb and Zr were mixed in an atomic ratio of 1:9.
This mixed solution was dropped into a coprecipitation tank maintained at pH 6 to 8 with aqueous ammonia to obtain a coprecipitate. After washing and drying this, it was calcined at a temperature of 1000°C to obtain modified zirconia powder A.
この変成ジルコニア粉末Aは、TiO2を粉末B
としてZrとTiの原子比が1:1となるように配
合しボールミルにて10時間混合後、温度900〜
1000℃で仮焼し解砕して混成粉末を得た。 This modified zirconia powder A is TiO 2 powder B.
Mix Zr and Ti in an atomic ratio of 1:1, mix in a ball mill for 10 hours, and then heat to a temperature of 900~
A mixed powder was obtained by calcining and crushing at 1000°C.
この混成粉末はPbOを粉末Cとして組成Pb
(Zr0.5Ti0.5)O3となるように配合しボールミルに
て1時間混合したのち温度750℃で1時間仮焼し
た。 This mixed powder has a composition of Pb with PbO as powder C.
(Zr 0.5 Ti 0.5 )O 3 was mixed in a ball mill for 1 hour, and then calcined at a temperature of 750°C for 1 hour.
かくして得られるジルコニウム及び鉛を含む誘
電体粉末の平均粒径は0.3μmであつた。 The average particle size of the dielectric powder containing zirconium and lead thus obtained was 0.3 μm.
この誘電体粉末を焼結原料粉末として、成形圧
力1000Kg/cm2でデイスク状に形成し、温度1150℃
で1時間焼結した。 This dielectric powder was used as a sintering raw material powder and formed into a disk shape at a compacting pressure of 1000 kg/cm 2 and at a temperature of 1150°C.
It was sintered for 1 hour.
得られた焼結体の密度を前記の方法で測定した
結果、7.90g/cm3で高密度であつた。 The density of the obtained sintered body was measured by the method described above and was found to be 7.90 g/cm 3 , indicating a high density.
また、焼結体を研磨後、EPMAを用いて焼結
体中のジルコニウムの組成分布を測定した結果、
非常に均一に分布していることが判明した。 In addition, after polishing the sintered body, we measured the composition distribution of zirconium in the sintered body using EPMA.
It turned out to be very evenly distributed.
(発明の効果)
本発明の方法によればジルコニウム成分の分散
性に富みかつ易焼結性のルコニウム及び鉛を含有
する誘電体粉末が得られるので、この粉末を原料
とする誘電体焼結体の製造の際に、液相焼結機構
により焼結が促進され、低温の焼成で高密度化を
実現でき、低温焼結を可能なためその工程の省エ
ネルギ化が図れて、しかも焼結体の組成均一性も
確保され得る。(Effects of the Invention) According to the method of the present invention, a dielectric powder containing ruconium and lead that has a highly dispersible zirconium component and is easily sintered can be obtained, so a dielectric sintered body using this powder as a raw material can be obtained. During the production of the sintered body, the liquid phase sintering mechanism accelerates sintering, making it possible to achieve high density through low-temperature sintering. Compositional uniformity can also be ensured.
Claims (1)
コニウムとその他少なくとも1種以上の金属成分
とからなる混合溶液に沈殿形成剤を加えて金属成
分を共沈させ、この共沈体を乾燥後仮焼して変成
ジルコニア粉末Aを得る段階と、 この変成ジルコニア粉末Aを、さらに誘電体粉
末を構成する金属成分の1種以上を含む粉末Bと
混合して仮焼し、混成粉末を得る段階及び この混成粉末に、誘電体粉末を構成する金属成
分のうちの鉛を含む1種以上の金属成分からなる
粉末Cをさらに混合して仮焼する段階 より成ることを特徴とするジルコニウム及び鉛を
含有する誘電体粉末の製造方法。[Scope of Claims] 1. Among the metal components constituting the dielectric powder, a precipitant is added to a mixed solution consisting of zirconium and at least one other metal component to coprecipitate the metal components, and this coprecipitation a step of drying and calcining the body to obtain a modified zirconia powder A, and further mixing the modified zirconia powder A with a powder B containing one or more metal components constituting the dielectric powder and calcining the mixture. It is characterized by comprising the steps of obtaining a powder, and further mixing a powder C made of one or more metal components including lead among the metal components constituting the dielectric powder into this mixed powder, and calcining the mixture. A method for producing dielectric powder containing zirconium and lead.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068579A JPS63235401A (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Production of dielectric powder containing zirconium and lead |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068579A JPS63235401A (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Production of dielectric powder containing zirconium and lead |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63235401A JPS63235401A (en) | 1988-09-30 |
| JPH0321486B2 true JPH0321486B2 (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=13377825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62068579A Granted JPS63235401A (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Production of dielectric powder containing zirconium and lead |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63235401A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998001867A1 (en) * | 1996-07-04 | 1998-01-15 | British Nuclear Fuels Plc | Encapsulation of waste |
| CN103406535A (en) * | 2013-07-02 | 2013-11-27 | 安徽瑞泰汽车零部件有限责任公司 | Powder metallurgy brake caliper iron alloy and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61186221A (en) * | 1985-02-13 | 1986-08-19 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Manufacturing method of lead-containing oxide fine powder |
| JPH0629139B2 (en) * | 1985-04-08 | 1994-04-20 | 科学技術庁無機材質研究所長 | Method for producing raw material powder for producing dielectric porcelain |
| JPS60246222A (en) * | 1985-04-08 | 1985-12-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Production of titanate zirconate-type perovskite ceramic powder |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP62068579A patent/JPS63235401A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63235401A (en) | 1988-09-30 |
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