JPH0345025B2 - - Google Patents
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- JPH0345025B2 JPH0345025B2 JP61304966A JP30496686A JPH0345025B2 JP H0345025 B2 JPH0345025 B2 JP H0345025B2 JP 61304966 A JP61304966 A JP 61304966A JP 30496686 A JP30496686 A JP 30496686A JP H0345025 B2 JPH0345025 B2 JP H0345025B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高密度ペロブスカイトセラミツクスの
製造法に関する。ペロブスカイトセラミツクスは
圧電体、誘電体、半導体、センサー、オプトエレ
クトロニクス材料などの機能性セラミツクスとし
て広範囲の分野に利用されている。
製造法に関する。ペロブスカイトセラミツクスは
圧電体、誘電体、半導体、センサー、オプトエレ
クトロニクス材料などの機能性セラミツクスとし
て広範囲の分野に利用されている。
従来技術
ペロブスカイト系機能性セラミツクスは、工業
的には構成原料粉末を混合、仮焼し、得られた粉
末を成形後焼結するいわゆる乾式法によつて製造
する場合が多い。
的には構成原料粉末を混合、仮焼し、得られた粉
末を成形後焼結するいわゆる乾式法によつて製造
する場合が多い。
しかし、これら原料粉末の特性が十分でない場
合には、粉末特性の良いペロブスカイト粉末を得
ることは難しい。
合には、粉末特性の良いペロブスカイト粉末を得
ることは難しい。
例えばジルコニヤ原料粉末は特に凝集し易いこ
とが知られており、単分散したサブミクロン級の
粉末特性の良いものを得ることは難しい。このよ
うな凝集した原料粉末を使用して乾式法でペロブ
スカイト粉末を作成しても、その平均粒経はせい
ぜい2μｍ程度で、これを焼結しても高密度且つ
高度な機能を有する機能性セラミツクスを得るこ
とは難しい。
とが知られており、単分散したサブミクロン級の
粉末特性の良いものを得ることは難しい。このよ
うな凝集した原料粉末を使用して乾式法でペロブ
スカイト粉末を作成しても、その平均粒経はせい
ぜい2μｍ程度で、これを焼結しても高密度且つ
高度な機能を有する機能性セラミツクスを得るこ
とは難しい。
一方、アルコキシド法、共沈法などの湿式法で
粉末を作成すれば、サブミクロン級の易焼結性粉
末が得られる場合があるが、乾式法によるものに
比べて高価になり、また操作も面倒である欠点が
ある。
粉末を作成すれば、サブミクロン級の易焼結性粉
末が得られる場合があるが、乾式法によるものに
比べて高価になり、また操作も面倒である欠点が
ある。
発明の目的
本発明はジルコニヤなどのような粉末特性の悪
い原料粉末を用いてペロブスカイト系セラミツク
スの乾式法による合成における欠点を解消すべく
なされたもので、その目的は原料粉末の一部を多
段湿式法によつて分散性の優れたサブミクロン級
の変成酸化物粉末となし、残部原料を単なる乾式
法によつて、該変成酸化物粉末に添加することに
よつて、サブミクロン級の易焼結性で均一性なペ
ロブスカイト粉末とし、更にこれを焼結して高密
度でかつ高性能のペロブスカイト系各種機能性セ
ラミツクスを製造する方法を提供するにある。
い原料粉末を用いてペロブスカイト系セラミツク
スの乾式法による合成における欠点を解消すべく
なされたもので、その目的は原料粉末の一部を多
段湿式法によつて分散性の優れたサブミクロン級
の変成酸化物粉末となし、残部原料を単なる乾式
法によつて、該変成酸化物粉末に添加することに
よつて、サブミクロン級の易焼結性で均一性なペ
ロブスカイト粉末とし、更にこれを焼結して高密
度でかつ高性能のペロブスカイト系各種機能性セ
ラミツクスを製造する方法を提供するにある。
発明の構成
本発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究の結
果、一般式ABO3（ただし、Ａは酸素12配位金属
元素、Ｂは酸素６配位金属元素を表わす）で示さ
れるペロブスカイトセラミツクスの合成法におい
て、 ペロブスカイト化合物を構成する例えばジルコ
ニウム（Ｂ位置）の必要全量を含む溶液（被変成
成分溶液）及びジルコニウム以外の成分の必要全
量でない適量を含む少なくとも一種の単独成分溶
液（変成成分溶液）を作成するか、もしくは上記
二種以上の単独成分溶液を任意の割合に混合して
少なくとも一種の混合溶液を含む二種以上の溶液
を作成する。
果、一般式ABO3（ただし、Ａは酸素12配位金属
元素、Ｂは酸素６配位金属元素を表わす）で示さ
れるペロブスカイトセラミツクスの合成法におい
て、 ペロブスカイト化合物を構成する例えばジルコ
ニウム（Ｂ位置）の必要全量を含む溶液（被変成
成分溶液）及びジルコニウム以外の成分の必要全
量でない適量を含む少なくとも一種の単独成分溶
液（変成成分溶液）を作成するか、もしくは上記
二種以上の単独成分溶液を任意の割合に混合して
少なくとも一種の混合溶液を含む二種以上の溶液
を作成する。
次いで、これらいずれかの二種以上の溶液を一
つの容器中で二回以上の段階に分けて沈殿形成液
と順次混合して均密沈殿を作るかあるいは二種以
上の溶液から別個に沈殿形成液を混合して沈殿を
形成後混合することにより均密沈殿を作り、該沈
殿を洗浄、乾燥後400〜1400℃で仮焼すると、凝
集の極めて少ないサブミクロン級の変成ジルコニ
ヤ粉末が得られることを確認した。
つの容器中で二回以上の段階に分けて沈殿形成液
と順次混合して均密沈殿を作るかあるいは二種以
上の溶液から別個に沈殿形成液を混合して沈殿を
形成後混合することにより均密沈殿を作り、該沈
殿を洗浄、乾燥後400〜1400℃で仮焼すると、凝
集の極めて少ないサブミクロン級の変成ジルコニ
ヤ粉末が得られることを確認した。
これを出発原料とし、目的とするペロブスカイ
ト組成を得るため、残りの変成成分量に相当する
化合物粉末及び変成成分、被変成成分以外の成分
の全量に相当する化合物粉末を乾式法によつて混
合し、仮焼するとサブミクロン級の粉末特性（易
焼結性、高嵩密度）の優れたペロブスカイト粉末
が得られ、これを成形、焼結すると焼結助剤なし
で高密度、高特性のペロブスカイトセラミツクス
が容易に得られることを究明し得た。この知見に
基づいて本発明を完成した。
ト組成を得るため、残りの変成成分量に相当する
化合物粉末及び変成成分、被変成成分以外の成分
の全量に相当する化合物粉末を乾式法によつて混
合し、仮焼するとサブミクロン級の粉末特性（易
焼結性、高嵩密度）の優れたペロブスカイト粉末
が得られ、これを成形、焼結すると焼結助剤なし
で高密度、高特性のペロブスカイトセラミツクス
が容易に得られることを究明し得た。この知見に
基づいて本発明を完成した。
本発明の要旨は、
(1) ペロブスカイト化合物を構成する金属成分の
内少なくとも一種の必要全量を含む単独成分溶
液（被変成成分溶液）及び残り成分の少なくと
も一種の必要全量でない適量を含む単独成分溶
液（変成成分溶液）を作るか、もしくは上記二
種以上の単独成分溶液を任意の割合に混合して
少なくとも一種の混合溶液を含む二種以上の溶
液（変成成分溶液）を作り、次いで、これらい
ずれかの二種以上の溶液から一つの溶器中で二
回以上の段階に分けて均密な沈殿を作り、得ら
れた均密沈殿を洗浄、乾燥後、400〜1400℃で
仮焼してサブミクロン級の変成酸化物粉末を得
る工程、 (2) 該仮焼物と目的とするペロブスカイト組成を
達成するために必要な残り変成成分量の化合物
粉末及び変成成分、被変成成分以外の成分の全
量に相当する化合物粉末を混合して400〜1400
℃で仮焼する工程、 (3) 得られた仮焼体を成形して700〜1700℃で焼
成する工程、 からなることを特徴とする高密度ペロブスカイト
セラミツクスの製造法。
内少なくとも一種の必要全量を含む単独成分溶
液（被変成成分溶液）及び残り成分の少なくと
も一種の必要全量でない適量を含む単独成分溶
液（変成成分溶液）を作るか、もしくは上記二
種以上の単独成分溶液を任意の割合に混合して
少なくとも一種の混合溶液を含む二種以上の溶
液（変成成分溶液）を作り、次いで、これらい
ずれかの二種以上の溶液から一つの溶器中で二
回以上の段階に分けて均密な沈殿を作り、得ら
れた均密沈殿を洗浄、乾燥後、400〜1400℃で
仮焼してサブミクロン級の変成酸化物粉末を得
る工程、 (2) 該仮焼物と目的とするペロブスカイト組成を
達成するために必要な残り変成成分量の化合物
粉末及び変成成分、被変成成分以外の成分の全
量に相当する化合物粉末を混合して400〜1400
℃で仮焼する工程、 (3) 得られた仮焼体を成形して700〜1700℃で焼
成する工程、 からなることを特徴とする高密度ペロブスカイト
セラミツクスの製造法。
一般式ABO3（Ａ、Ｂは前記と同じものを表わ
す）で示されるペロブスカイト化合物のＡ成分元
素としては、例えばPb、Ba、Ca、Sr及びLaな
どの希土類元素が挙げられる。またＢ成分元素と
しては、Zrの他例えばTi、Mg、Sc、Hf、Th、
Ｗ、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、
Cd、Al、Sn、As、Bi等が挙げられる。
す）で示されるペロブスカイト化合物のＡ成分元
素としては、例えばPb、Ba、Ca、Sr及びLaな
どの希土類元素が挙げられる。またＢ成分元素と
しては、Zrの他例えばTi、Mg、Sc、Hf、Th、
Ｗ、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、
Cd、Al、Sn、As、Bi等が挙げられる。
なお、本発明においては、Ａ成分とＢ成分のモ
ル比を1.0より高い値あるいは低い値にずらした、
所謂不定比性のペロブスカイト化合物を含む。
ル比を1.0より高い値あるいは低い値にずらした、
所謂不定比性のペロブスカイト化合物を含む。
また、ペロブスカイト系機能性セラミツクスに
おいては、その焼結性が特性を改善するために、
一般に微量の助剤を添加するのが通例である。こ
れらの助剤は(1)の工程で溶液の形として、または
(2)の工程で乾式的に適宜添加すればよい。ペロブ
スカイトの構成成分、Ａ、Ｂの化合物の水または
アルコール溶液を作成するための化合物として
は、それらの硫酸塩、硝酸塩、塩化物、オキシ硝酸
塩、オキシ塩化物、水酸化物、酸化物、ギ酸塩、しゆ
う酸塩、炭酸塩及び金属などが挙げられる。これら
が水またはアルコールに可溶でないときは適宜鉱
酸等を加えて可溶とすることができる。
おいては、その焼結性が特性を改善するために、
一般に微量の助剤を添加するのが通例である。こ
れらの助剤は(1)の工程で溶液の形として、または
(2)の工程で乾式的に適宜添加すればよい。ペロブ
スカイトの構成成分、Ａ、Ｂの化合物の水または
アルコール溶液を作成するための化合物として
は、それらの硫酸塩、硝酸塩、塩化物、オキシ硝酸
塩、オキシ塩化物、水酸化物、酸化物、ギ酸塩、しゆ
う酸塩、炭酸塩及び金属などが挙げられる。これら
が水またはアルコールに可溶でないときは適宜鉱
酸等を加えて可溶とすることができる。
(1)の工程は原則として水溶液またはアルコール
溶液で行うが、アルコキシド溶液で行つてもよ
い。
溶液で行うが、アルコキシド溶液で行つてもよ
い。
沈殿形成液の試薬としては、例えば、アンモニ
ヤ、炭酸アンモニウム、苛性アルカリ、しゆう
酸、しゆう酸アンモニウムなどの他、アミン類、
水酸化テトラメチルアンモン、尿素などの有機試
薬が挙げられる。しかし、これに限定されるもの
ではない。
ヤ、炭酸アンモニウム、苛性アルカリ、しゆう
酸、しゆう酸アンモニウムなどの他、アミン類、
水酸化テトラメチルアンモン、尿素などの有機試
薬が挙げられる。しかし、これに限定されるもの
ではない。
(1)工程の沈殿形成に用いる沈殿形成液の種類は
一つのプロセスにおいても一種に限定されるもの
ではない。
一つのプロセスにおいても一種に限定されるもの
ではない。
また沈殿形成を沈殿形成液を用いない方法、例
えば加水分解、噴霧分解法等によつて行つてもよ
い。例えば、二種以上の被変成成分溶液から、加
水分解法により沈殿を作ると共に、噴霧分解法に
より沈殿を作る際、沈殿形成条件が異なるので不
均一な粒径の沈殿を得ると、これら沈殿を混合す
れば、凝集しにくいサブミクロン級の均密な沈殿
が得られる。
えば加水分解、噴霧分解法等によつて行つてもよ
い。例えば、二種以上の被変成成分溶液から、加
水分解法により沈殿を作ると共に、噴霧分解法に
より沈殿を作る際、沈殿形成条件が異なるので不
均一な粒径の沈殿を得ると、これら沈殿を混合す
れば、凝集しにくいサブミクロン級の均密な沈殿
が得られる。
変成酸化物粉末を作成するために添加される変
成成分の種類と量は、該変成成分の添加によつて
得られる変成酸化物粉末の凝集を抑制して得られ
るものであることが必要であるが、この他に各種
のペロブスカイト系機能性セラミツクスに共通し
て含まれる成分であることが好ましい。このこと
によつて該変成酸化物粉末から数多くのペロブス
カイト粉末を単なる乾式法によつて製造し得るか
らである。
成成分の種類と量は、該変成成分の添加によつて
得られる変成酸化物粉末の凝集を抑制して得られ
るものであることが必要であるが、この他に各種
のペロブスカイト系機能性セラミツクスに共通し
て含まれる成分であることが好ましい。このこと
によつて該変成酸化物粉末から数多くのペロブス
カイト粉末を単なる乾式法によつて製造し得るか
らである。
(1)工程は、従来法とは異なり、各粒子が不均一
性を有する沈殿が得られる条件による多段法であ
るので、凝集しにくいサブミクロン級の変成酸化
物粉末が得られる。
性を有する沈殿が得られる条件による多段法であ
るので、凝集しにくいサブミクロン級の変成酸化
物粉末が得られる。
変成酸化物粉末作成のための仮焼温度は400〜
1400℃であることが好ましい。400℃より低いと
凝集が起こり易くなり、1400℃を超える粒子が粗
大化する傾向がある。このようにして得られた変
成酸化物粉末に、目的とするペロブスカイト組成
を達成するために必要な成分の全量に相当する化
合物粉末を混合する。
1400℃であることが好ましい。400℃より低いと
凝集が起こり易くなり、1400℃を超える粒子が粗
大化する傾向がある。このようにして得られた変
成酸化物粉末に、目的とするペロブスカイト組成
を達成するために必要な成分の全量に相当する化
合物粉末を混合する。
この場合、添加混合する化合物粉末は、市販さ
れているサブミクロン級のものであることが好ま
しい。
れているサブミクロン級のものであることが好ま
しい。
ただし、酸化鉛などのＡ位置化合物粉末は十分
粗大なものであつても、得られるペロブスカイト
粉末の特性には悪い影響を与えない。
粗大なものであつても、得られるペロブスカイト
粉末の特性には悪い影響を与えない。
これら混合物の仮焼温度は、Pbを含む場合、
BaやSrを含む場合、またNbやTaを含む場合な
どで、400〜1400℃の範囲で大幅に変化する。要
は固相反応が完了する最低温度以上で、顕著な粒
子成長が生じない温度の範囲で仮焼すればよい。
BaやSrを含む場合、またNbやTaを含む場合な
どで、400〜1400℃の範囲で大幅に変化する。要
は固相反応が完了する最低温度以上で、顕著な粒
子成長が生じない温度の範囲で仮焼すればよい。
400℃より低いとPbを含むペロブスカイトでも
固相反応が不十分であり、1400℃を超えるとNb、
Taを含むペロブスカイトでも粒子の粗大化が超
こる。
固相反応が不十分であり、1400℃を超えるとNb、
Taを含むペロブスカイトでも粒子の粗大化が超
こる。
このようにして得られた仮焼粉末を成形して焼
結する。焼結温度は仮焼温度の場合と同様にペロ
ブスカイト構成成分の種類によつて異なる。一般
的に700〜1700℃である。700℃より低いPbを含
むペロブスカイトでも焼結が不十分であり、1700
℃を超えるとNb、Taを含むペロブスカイトでさ
え粒子が粗大化したり、成分の揮発が起こる。
結する。焼結温度は仮焼温度の場合と同様にペロ
ブスカイト構成成分の種類によつて異なる。一般
的に700〜1700℃である。700℃より低いPbを含
むペロブスカイトでも焼結が不十分であり、1700
℃を超えるとNb、Taを含むペロブスカイトでさ
え粒子が粗大化したり、成分の揮発が起こる。
実施例 １
四塩化チタン水溶液（1.3317／mol濃度）
43.57c.c.、及びオキシ硝酸ジルコニウム水溶液
（1.146／mol濃度）150c.c.を用意した。四塩化
チタン水溶液を撹拌した6N−アンモニア水１
中に徐々に添加してTi4+の水酸化物沈殿を形成
後、撹拌を続行しつゝオキシ硝酸ジルコニウム水
溶液を添加してTi4+とZr4+の水酸化物の均密沈殿
を生成させた。これを洗浄、乾燥後、1120℃で仮
焼して（Ti0.2Zr0.8）O3組成の粉末を作成した。
この粉末の一次粒子の平均径は0.2μｍで殆ど単分
散状態であつた。
43.57c.c.、及びオキシ硝酸ジルコニウム水溶液
（1.146／mol濃度）150c.c.を用意した。四塩化
チタン水溶液を撹拌した6N−アンモニア水１
中に徐々に添加してTi4+の水酸化物沈殿を形成
後、撹拌を続行しつゝオキシ硝酸ジルコニウム水
溶液を添加してTi4+とZr4+の水酸化物の均密沈殿
を生成させた。これを洗浄、乾燥後、1120℃で仮
焼して（Ti0.2Zr0.8）O3組成の粉末を作成した。
この粉末の一次粒子の平均径は0.2μｍで殆ど単分
散状態であつた。
該粉末3.5779ｇと市販のTiO2微粒子1.4981ｇ、
PbO粉末（平均粒径1.5μｍ）11.16ｇをボールミ
ルで一昼夜混合粉砕した後、740℃で１時間仮焼
してPb（Zr0.5・Ti0.5）O3粉末を得た。その平均粒
経は0.25μｍの単分散粒子であつた。
PbO粉末（平均粒径1.5μｍ）11.16ｇをボールミ
ルで一昼夜混合粉砕した後、740℃で１時間仮焼
してPb（Zr0.5・Ti0.5）O3粉末を得た。その平均粒
経は0.25μｍの単分散粒子であつた。
得られたペロブスカイト粉末を1t／cm2で成形
後、鉛蒸気、酸素ガス共存雰囲気下、1220℃で１
時間焼結した結果、その密度は7.98に達し、理論
密度に極めて近い値であつた。
後、鉛蒸気、酸素ガス共存雰囲気下、1220℃で１
時間焼結した結果、その密度は7.98に達し、理論
密度に極めて近い値であつた。
実施例 ２
オキシ硝酸ジルコニウム水溶液（1.146／
mol濃度）150c.c.、及びPbO粉末17.357ｇを希硝
酸に溶解した溶液を作成した。オキシ硝酸ジルコ
ニウム水溶液を撹拌した6N−アンモニヤ１中
に徐々に添加してZr4+の水酸化物の沈殿を作成し
た後、撹拌を続行して酸化鉛を希硝酸に溶解した
溶液を添加してZr4+とPb2+の水酸化物の均密沈
殿を作成した。
mol濃度）150c.c.、及びPbO粉末17.357ｇを希硝
酸に溶解した溶液を作成した。オキシ硝酸ジルコ
ニウム水溶液を撹拌した6N−アンモニヤ１中
に徐々に添加してZr4+の水酸化物の沈殿を作成し
た後、撹拌を続行して酸化鉛を希硝酸に溶解した
溶液を添加してZr4+とPb2+の水酸化物の均密沈
殿を作成した。
該沈殿を洗浄、乾燥後、1050℃で仮焼して
0.2PbO・0.8ZrO2組成の混合酸化物粉末を作成し
た。該一次粒子の平均径は0.33μｍで殆ど単分散
状態であつた。
0.2PbO・0.8ZrO2組成の混合酸化物粉末を作成し
た。該一次粒子の平均径は0.33μｍで殆ど単分散
状態であつた。
該粉末3.0ｇと市販のTiO2微粒子1.160ｇ、PbO
粉末8.422ｇをボールミルで一昼夜混合粉砕した
後、740℃で１時間仮焼してPb（Zr0.5Ti0.5）O3粉
末を得た。この粉末の平均粒子経は0.37μｍの単
分散粒子であつた。
粉末8.422ｇをボールミルで一昼夜混合粉砕した
後、740℃で１時間仮焼してPb（Zr0.5Ti0.5）O3粉
末を得た。この粉末の平均粒子経は0.37μｍの単
分散粒子であつた。
得られた粉末を1t／cm2で成形後、鉛蒸気、酸素
ガス共存雰囲気下、1220℃で１時間焼結した。得
られた焼結体の密度は7.90でこれは理論密度に近
い値であつた。
ガス共存雰囲気下、1220℃で１時間焼結した。得
られた焼結体の密度は7.90でこれは理論密度に近
い値であつた。
比較例 １
市販のPbO、ZrO2、TiO2の各粉末をPb（Zr0.5
Ti0.5）O3の組成になるように配合し、ボールミ
ルで一昼夜混合、粉砕した後、800℃で２時間仮
焼した。仮焼時の粉末の平均粒径は2.3μｍであつ
た。該粉末を1t／cm2で成形し、実施例１と同じ条
件下で焼結した。得られたセラミツクスの密度は
6.5程度であつた。
Ti0.5）O3の組成になるように配合し、ボールミ
ルで一昼夜混合、粉砕した後、800℃で２時間仮
焼した。仮焼時の粉末の平均粒径は2.3μｍであつ
た。該粉末を1t／cm2で成形し、実施例１と同じ条
件下で焼結した。得られたセラミツクスの密度は
6.5程度であつた。
実施例 ３
実施例１におけると同様にして作成した
（Ti0.2・Zr0.8）O3組成粉末2.8639ｇ、市販のTiO2
微粒子1.1985ｇ、PbO粉末11.16ｇ、Nb2O5微粒子
0.8861ｇ、水酸化コバルトを750℃で焼成して得
たCo3O40.2675ｇを、ボールミルで一昼夜混合・
粉砕した後、１時間仮焼して0.2Pb（Co1/3・Nb
２／３）O3−0.4PbTiO3−0.4PbZrO3組成の三成分
系圧電体セラミツクス作成用粉末を得た。
（Ti0.2・Zr0.8）O3組成粉末2.8639ｇ、市販のTiO2
微粒子1.1985ｇ、PbO粉末11.16ｇ、Nb2O5微粒子
0.8861ｇ、水酸化コバルトを750℃で焼成して得
たCo3O40.2675ｇを、ボールミルで一昼夜混合・
粉砕した後、１時間仮焼して0.2Pb（Co1/3・Nb
２／３）O3−0.4PbTiO3−0.4PbZrO3組成の三成分
系圧電体セラミツクス作成用粉末を得た。
この一次粒子の平均粒径は約0.29μｍで単分散
状態であつた。
状態であつた。
この粉末をｔ／cm2で成形後、1220℃で１時間鉛
蒸気、酸素ガス共存雰囲気下で焼結した。焼結体
の密度は7.97で、理論密度に極めて近かつた。
蒸気、酸素ガス共存雰囲気下で焼結した。焼結体
の密度は7.97で、理論密度に極めて近かつた。
比較例 ２
市販のPbO、Nb2O5、TiO2、ZrO2、CoO粉末
を実施例３と同じ組成になるように秤量し、ボー
ルミルで一昼夜混合粉砕した。この混合物を800
℃で２時間仮焼した後、1t／cm2で成形し、鉛蒸
気・酸素ガス共存雰囲気下で1220℃で１時間焼結
した。得られたセラミツクス密度は7.0程度であ
つた。なお、仮焼粉末は凝集が顕著で平均一次粒
子径は特定できなかつた。
を実施例３と同じ組成になるように秤量し、ボー
ルミルで一昼夜混合粉砕した。この混合物を800
℃で２時間仮焼した後、1t／cm2で成形し、鉛蒸
気・酸素ガス共存雰囲気下で1220℃で１時間焼結
した。得られたセラミツクス密度は7.0程度であ
つた。なお、仮焼粉末は凝集が顕著で平均一次粒
子径は特定できなかつた。
発明の効果
本発明の方法によると、(1)工程により得られる
ペロブスカイト化合物の構成成分の二種以上を含
む変成酸化物粉末（例えばチタンで変成したジル
コニウム粉末）は、ほぼ単分散したサブミクロン
級の均一粒子として得られる。それは多段に沈殿
を形成させるので、該沈殿は多相の高度に相互に
分散した状態となり、その結果、乾燥工程、仮焼
工程で凝集しにくくなるためである。この粉末を
使用することによつて、以後単なる乾式法によつ
て容易にサブミクロン級の易焼結性、高嵩密度の
ペロブスカイト粉末が得られる。従来、乾式法に
よつてはせいぜい2μｍ程度の粉末しか得られな
かつた現状において、このことは画期的なことで
ある。更にこのようなサブミクロン級の単分散ペ
ロブスカイト粉末を成形・焼結することによつて
ほぼ理論密度に近い高密度、高特性のセラミツク
スが得られる効果を奏する。
ペロブスカイト化合物の構成成分の二種以上を含
む変成酸化物粉末（例えばチタンで変成したジル
コニウム粉末）は、ほぼ単分散したサブミクロン
級の均一粒子として得られる。それは多段に沈殿
を形成させるので、該沈殿は多相の高度に相互に
分散した状態となり、その結果、乾燥工程、仮焼
工程で凝集しにくくなるためである。この粉末を
使用することによつて、以後単なる乾式法によつ
て容易にサブミクロン級の易焼結性、高嵩密度の
ペロブスカイト粉末が得られる。従来、乾式法に
よつてはせいぜい2μｍ程度の粉末しか得られな
かつた現状において、このことは画期的なことで
ある。更にこのようなサブミクロン級の単分散ペ
ロブスカイト粉末を成形・焼結することによつて
ほぼ理論密度に近い高密度、高特性のセラミツク
スが得られる効果を奏する。
このような効果のほか次のような効果も得られ
る。
る。
(1) 仮焼によつて得られたままの変成酸化物粉末
は、多少の凝集が認められる場合があるが、そ
の凝集力は極めて弱いので、これを成分化合物
とボールミル等での混合粉砕過程で容易に単分
散状態となし得る。従つて、変成酸化物を仮焼
したままで市場に供給し得られ、それだけペロ
ブスカイト粉末の低コスト化が達成される。
は、多少の凝集が認められる場合があるが、そ
の凝集力は極めて弱いので、これを成分化合物
とボールミル等での混合粉砕過程で容易に単分
散状態となし得る。従つて、変成酸化物を仮焼
したままで市場に供給し得られ、それだけペロ
ブスカイト粉末の低コスト化が達成される。
(2) 本発明の方法で得られるペロブスカイト粉末
は仮焼によつて単分散状態で得られるので、粉
末工程を省略しても十分易焼結性で且つ高嵩密
度のものとなし得る。
は仮焼によつて単分散状態で得られるので、粉
末工程を省略しても十分易焼結性で且つ高嵩密
度のものとなし得る。
(3) 極めて高密度、高特性のものが要求されるペ
ロブスカイト系機能性セラミツクス分野におい
て、HIPやホツトプレスなどの操作を必要とせ
ず、単なる常圧焼結によつて理論密度に近いセ
ラミツクスを得ることができる。
ロブスカイト系機能性セラミツクス分野におい
て、HIPやホツトプレスなどの操作を必要とせ
ず、単なる常圧焼結によつて理論密度に近いセ
ラミツクスを得ることができる。
(4) 優れた粉末特性を有する単分散変成酸化物粉
末を大量生産することによつて、以後従来の乾
式法と変わらない工程で数限りない変成成分及
び被変成成分を含む好特性ペロブスカイト粉末
及び高性能ペロブスカイト系機能性セラミツク
スを安価に供給し得られる。
末を大量生産することによつて、以後従来の乾
式法と変わらない工程で数限りない変成成分及
び被変成成分を含む好特性ペロブスカイト粉末
及び高性能ペロブスカイト系機能性セラミツク
スを安価に供給し得られる。
(5) 本発明の(1)工程で得られる変成酸化物粉末は
十分な均一性を有し、これに乾式法で混合、仮
焼して得られるペロブスカイト粉末は従来の共
沈法やアルコキシド法由来のものに匹敵する均
一性を有する。
十分な均一性を有し、これに乾式法で混合、仮
焼して得られるペロブスカイト粉末は従来の共
沈法やアルコキシド法由来のものに匹敵する均
一性を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (1) ペロブスカイト化合物を構成する金属成
分の内少なくとも一種の必要全量を含む単独成
分溶液（被変成成分溶液）及び残り成分の少な
くとも一種の必要全量でない適量を含む単独成
分溶液（変成成分溶液）を作るか、もしくは上
記二種以上の単独成分溶液を任意の割合に混合
して少なくとも一種の混合溶液を含む二種以上
の溶液（変成成分溶液）を作り、次いで、これ
らいずれかの二種以上の溶液から一つの溶器中
で二回以上の段階に分けて均密な沈殿を作り、
得られた均密沈殿を洗浄、乾燥後、400〜1400
℃で仮焼してサブミクロン級の変成酸化物粉末
を得る工程、 (2) 該仮焼物と目的とするペロブスカイト組成を
達成するために必要な残り変成成分量の化合物
粉末及び変成成分、被変成成分以外の成分の全
量に相当する化合物粉末を混合して400〜1400
℃で仮焼する工程、 (3) 得られた仮焼体を成形して700〜1700℃で焼
成する工程、 からなることを特徴とする高密度ペロブスカイ
トセラミツクスの製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304966A JPS63156057A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 高密度ペロブスカイトセラミックスの製造法 |
| US07/133,427 US5096642A (en) | 1986-12-19 | 1987-12-15 | Process for producing a high density ceramic of perovskite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304966A JPS63156057A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 高密度ペロブスカイトセラミックスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156057A JPS63156057A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0345025B2 true JPH0345025B2 (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=17939457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61304966A Granted JPS63156057A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 高密度ペロブスカイトセラミックスの製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5096642A (ja) |
| JP (1) | JPS63156057A (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5723035A (en) * | 1987-03-13 | 1998-03-03 | The Standard Oil Company | Coated membranes |
| US6488739B1 (en) | 1987-03-13 | 2002-12-03 | Bp Corporation North America Inc. | Oxygen production process |
| US5591315A (en) * | 1987-03-13 | 1997-01-07 | The Standard Oil Company | Solid-component membranes electrochemical reactor components electrochemical reactors use of membranes reactor components and reactor for oxidation reactions |
| US5306411A (en) * | 1989-05-25 | 1994-04-26 | The Standard Oil Company | Solid multi-component membranes, electrochemical reactor components, electrochemical reactors and use of membranes, reactor components, and reactor for oxidation reactions |
| JPS63288958A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Nippon Denso Co Ltd | Ｓｒ（Ｃｅ，Ｚｒ）０↓３系セラミックスの製造方法 |
| JPS63288963A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Nippon Denso Co Ltd | （Ｐｂ，Ｂａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）０↓３の製造方法 |
| JPS63288962A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Nippon Denso Co Ltd | （Ｐｂ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）０↓３の製造方法 |
| JPS63288961A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Nippon Denso Co Ltd | （Ｐｂ，Ｌａ）（Ｈｆ，Ｔｉ）０↓３の製造方法 |
| JPS63288960A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Nippon Denso Co Ltd | （Ｐｂ，Ｂｉ）（Ｚｒ，Ｔｉ）０↓３の製造方法 |
| JPH01298059A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-01 | Nippon Denso Co Ltd | Ｐｚｔの製造方法 |
| JPH01298064A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-01 | Nippon Denso Co Ltd | Ｐｌｚｔの製造方法 |
| JP2518703B2 (ja) * | 1989-11-02 | 1996-07-31 | 堺化学工業株式会社 | 積層型複合圧電体およびその製造方法 |
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| DE4219817A1 (de) * | 1992-06-17 | 1993-12-23 | Merck Patent Gmbh | Aufdampfmaterial zur Herstellung mittelbrechender optischer Schichten |
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| RU2702188C1 (ru) * | 2018-07-17 | 2019-10-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Способ изготовления керамических пьезоматериалов из нано- или ультрадисперсных порошков фаз кислородно-октаэдрического типа |
| CN110723970B (zh) * | 2019-11-13 | 2022-05-20 | 西安工业大学 | 一种温度稳定性强的高温电子陶瓷材料及制备方法 |
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-
1986
- 1986-12-19 JP JP61304966A patent/JPS63156057A/ja active Granted
-
1987
- 1987-12-15 US US07/133,427 patent/US5096642A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63156057A (ja) | 1988-06-29 |
| US5096642A (en) | 1992-03-17 |
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