JPH0446884B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0446884B2 JPH0446884B2 JP62248957A JP24895787A JPH0446884B2 JP H0446884 B2 JPH0446884 B2 JP H0446884B2 JP 62248957 A JP62248957 A JP 62248957A JP 24895787 A JP24895787 A JP 24895787A JP H0446884 B2 JPH0446884 B2 JP H0446884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- precipitate
- compound
- urea
- garnet structure
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はガーネツト構造を持つ化合物の原料粉
末の製造方法に関する。更に詳しくは易反応性、
易焼結性、均一性を備えたガーネツト構造を持つ
化合物の原料粉末の製造方法に関する。
末の製造方法に関する。更に詳しくは易反応性、
易焼結性、均一性を備えたガーネツト構造を持つ
化合物の原料粉末の製造方法に関する。
ガーネツト構造を持つ化合物は磁性体、レーザ
ーホスト材料、センサー等の機能を有し、広範囲
に利用されている。最近では、その製造にセラミ
ツクス製造法を利用した製造法が進展し、そのた
め、易反応性、易焼結性、均一性を備えた原料粉
末が要望されている。
ーホスト材料、センサー等の機能を有し、広範囲
に利用されている。最近では、その製造にセラミ
ツクス製造法を利用した製造法が進展し、そのた
め、易反応性、易焼結性、均一性を備えた原料粉
末が要望されている。
従来技術
従来、ガーネツト構造を持つ化合物の原料粉末
の製造方法としては、乾式法、湿式法および塩の
直接分解法が知られている。
の製造方法としては、乾式法、湿式法および塩の
直接分解法が知られている。
乾式法は構成原料化合物を乾式で混合し、これ
を仮焼する方法である。しかし、この方法では均
一組成あるいは単一化合物原料粉末が得難いた
め、優れた機能を持つガーネツト構造を持つ化合
物を作りがたく、またその焼結性は十分でない欠
点があつた。
を仮焼する方法である。しかし、この方法では均
一組成あるいは単一化合物原料粉末が得難いた
め、優れた機能を持つガーネツト構造を持つ化合
物を作りがたく、またその焼結性は十分でない欠
点があつた。
湿式法は構成成分の混合酸性溶液にアンモニア
水等のアルカリ沈殿剤を添加して共沈させ、この
沈殿物を乾燥、仮焼する方法である。この方法に
よると瞬時にPHが変化し反応するため、溶液の過
飽和度が大きくなり、多くの核が形成し、互いに
接触してゼリー状沈殿を生成し、その中に塩化ア
ンモニウム塩の副生成物を吸蔵する。ゼリー状沈
殿であるため、洗浄は容易でなく、副生成物の完
全除去が極めて困難である。この副生成物は仮焼
段階で一次粒子の成長を促し、結果的に得られる
粉体の活性が失われる欠点があつた。
水等のアルカリ沈殿剤を添加して共沈させ、この
沈殿物を乾燥、仮焼する方法である。この方法に
よると瞬時にPHが変化し反応するため、溶液の過
飽和度が大きくなり、多くの核が形成し、互いに
接触してゼリー状沈殿を生成し、その中に塩化ア
ンモニウム塩の副生成物を吸蔵する。ゼリー状沈
殿であるため、洗浄は容易でなく、副生成物の完
全除去が極めて困難である。この副生成物は仮焼
段階で一次粒子の成長を促し、結果的に得られる
粉体の活性が失われる欠点があつた。
また、塩直接分解法はその分解によりガーネツ
ト構造を持つ化合物形成時に多量の有害ガスを発
生する欠点がある。
ト構造を持つ化合物形成時に多量の有害ガスを発
生する欠点がある。
発明の目的
本発明は前記従来法における欠点がないガーネ
ツト構造を持つ化合物の原料粉末の製造方法を提
供するにある。
ツト構造を持つ化合物の原料粉末の製造方法を提
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、ガーネツト構造を持つ化合物の構成金属元素
を含んだ混合酸性水溶液を作り、これに酸に対し
モル比で２〜10倍量の尿素を加え加熱すると、PH
が８となる間に不溶性金属塩が徐々に形成する。
得られた沈殿物を乾燥後仮焼すると、従来法の湿
式法における欠点を解消し得られ、かつ有害ガス
の発生もなく、易反応性、易焼結性の原料粉末が
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。
果、ガーネツト構造を持つ化合物の構成金属元素
を含んだ混合酸性水溶液を作り、これに酸に対し
モル比で２〜10倍量の尿素を加え加熱すると、PH
が８となる間に不溶性金属塩が徐々に形成する。
得られた沈殿物を乾燥後仮焼すると、従来法の湿
式法における欠点を解消し得られ、かつ有害ガス
の発生もなく、易反応性、易焼結性の原料粉末が
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、
一般式A3B5O12
（ただし、Ａは酸素８配位位置をしめる金属の
１種または２種以上を、Ｂは酸素６配位および４
配位位置をしめる金属の１種または２種以上を表
わす。） で示されるガーネツト構造を持つ化合物の原料粉
末の製造において、Ａ成分とＢ成分の両金属元素
を含んだ混合酸性水溶液を作り、これに酸に対し
モル比で２〜10倍量の尿素を加えて溶解させた
後、尿素の分解温度に加熱してPHが徐々に上昇す
る間に不溶性金属の沈殿を形成させ、得られた沈
殿物を乾燥後500℃〜1300℃で仮焼することを特
徴とするガーネツト構造を持つ化合物の原料粉末
の製造方法、にある。
１種または２種以上を、Ｂは酸素６配位および４
配位位置をしめる金属の１種または２種以上を表
わす。） で示されるガーネツト構造を持つ化合物の原料粉
末の製造において、Ａ成分とＢ成分の両金属元素
を含んだ混合酸性水溶液を作り、これに酸に対し
モル比で２〜10倍量の尿素を加えて溶解させた
後、尿素の分解温度に加熱してPHが徐々に上昇す
る間に不溶性金属の沈殿を形成させ、得られた沈
殿物を乾燥後500℃〜1300℃で仮焼することを特
徴とするガーネツト構造を持つ化合物の原料粉末
の製造方法、にある。
前記一般式のＡ成分の酸素８配位位置をしめる
金属としては、例えばＹ，La等の希土類元素お
よびCa，Biが挙げられる。またＢ成分の酸素６
配位および４配位位置をしめる金属としては、例
えばAl，Fe，Ga，Scが挙げられる。
金属としては、例えばＹ，La等の希土類元素お
よびCa，Biが挙げられる。またＢ成分の酸素６
配位および４配位位置をしめる金属としては、例
えばAl，Fe，Ga，Scが挙げられる。
ガーネツト構造を持つ化合物は、Ａ成分に不足
の正電荷を持つものにたいしては、過剰の電荷を
持つた元素で補償し得る。また陽イオンあるいは
陰イオンの欠陥で補償することもできる。本発明
においては、これらのガーネツト構造を持つ化合
物も含む。
の正電荷を持つものにたいしては、過剰の電荷を
持つた元素で補償し得る。また陽イオンあるいは
陰イオンの欠陥で補償することもできる。本発明
においては、これらのガーネツト構造を持つ化合
物も含む。
ガーネツト構造を持つ化合物の構成成分ＡとＢ
の酸性水溶液を作る際の塩としては、硫酸塩、塩
化物、硝酸塩何れでもよい。また、成分Ａ，Ｂを
鉱酸に溶解させたものでもよい。沈殿形成剤とし
て尿素を用いるが、これは酸に対しモル比で２〜
10倍量添加する。２倍量未満では沈殿が定量的に
得られない。また10倍量を超えると尿素が無駄と
なり副生成物も混入しはじめる。この溶液を尿素
の分解温度に加熱する。この加熱により尿素は
徐々に分解してCO2とNH4OHになり、生成する
NH4OHによりPHは徐々に上昇し沈殿を形成す
る。PHを７〜８にすることにつて全部のＡ，Ｂの
沈殿が生成する。このように徐々に沈殿を形成す
るため、過飽和度が小さく核の数を抑えることが
でき大きな沈殿となり、ゼリー状にならない。こ
のため、副生成物の吸蔵が少なく、且つ一個一個
の沈殿粒子が大きいため、洗浄により容易に副生
成物を除去し得られる。
の酸性水溶液を作る際の塩としては、硫酸塩、塩
化物、硝酸塩何れでもよい。また、成分Ａ，Ｂを
鉱酸に溶解させたものでもよい。沈殿形成剤とし
て尿素を用いるが、これは酸に対しモル比で２〜
10倍量添加する。２倍量未満では沈殿が定量的に
得られない。また10倍量を超えると尿素が無駄と
なり副生成物も混入しはじめる。この溶液を尿素
の分解温度に加熱する。この加熱により尿素は
徐々に分解してCO2とNH4OHになり、生成する
NH4OHによりPHは徐々に上昇し沈殿を形成す
る。PHを７〜８にすることにつて全部のＡ，Ｂの
沈殿が生成する。このように徐々に沈殿を形成す
るため、過飽和度が小さく核の数を抑えることが
でき大きな沈殿となり、ゼリー状にならない。こ
のため、副生成物の吸蔵が少なく、且つ一個一個
の沈殿粒子が大きいため、洗浄により容易に副生
成物を除去し得られる。
得られた沈殿物を乾燥し、500℃〜1300℃で仮
焼する。これにより均一でかつ易焼結性、易反応
性のガーネツト構造を持つ化合物の原料粉末が得
られる。仮焼温度が500℃未満では沈殿物の脱水
や熱分解が不十分で、また1300℃を超えると粉末
が粗粒化し反応性が低下するので、500℃〜1300
℃であることが適当である。
焼する。これにより均一でかつ易焼結性、易反応
性のガーネツト構造を持つ化合物の原料粉末が得
られる。仮焼温度が500℃未満では沈殿物の脱水
や熱分解が不十分で、また1300℃を超えると粉末
が粗粒化し反応性が低下するので、500℃〜1300
℃であることが適当である。
実施例 １
酸化鉄2.793ｇ及び酸化イツテルビウム4.137ｇ
（Yb3Fe5O12として0.007mol）を25c.c.の濃塩酸に
溶解し、更に水を加えて１とした。これに尿素
を175ｇ（酸に対して10倍量）加え溶解させた後、
約95℃で30分間加熱した。その後２の水を加え
尿素の分解を止め、沈殿物を洗浄過乾燥した。
（Yb3Fe5O12として0.007mol）を25c.c.の濃塩酸に
溶解し、更に水を加えて１とした。これに尿素
を175ｇ（酸に対して10倍量）加え溶解させた後、
約95℃で30分間加熱した。その後２の水を加え
尿素の分解を止め、沈殿物を洗浄過乾燥した。
得られた乾燥物を1200℃、空気中で４時間仮焼
してYb3Fe5O12一相のガーネツト構造を持つ化合
物の原料粉末が得られた。
してYb3Fe5O12一相のガーネツト構造を持つ化合
物の原料粉末が得られた。
これを1400℃で焼結すると焼結密度が理論値の
95％以上のものが得られた。
95％以上のものが得られた。
実施例 ２
硝酸イツトリウム1.07mol溶液を20ml、硝酸ア
ルミニウム0.939mol溶液を37.98ml（Y3Al5O12と
して0.007mol）の混合液に水を加えて１とし
た。ついで尿素51.4ｇを加え溶解させた後、約95
℃に加熱し５時間保持した。その後２の水を加
えて尿素の分解を止め、沈殿物を洗浄、過乾燥
し、1100℃で空気中３時間仮焼した。粉末Ｘ線回
折によるとY3Al5O12ガーネツト構造の化合物の
一相のものであつた。
ルミニウム0.939mol溶液を37.98ml（Y3Al5O12と
して0.007mol）の混合液に水を加えて１とし
た。ついで尿素51.4ｇを加え溶解させた後、約95
℃に加熱し５時間保持した。その後２の水を加
えて尿素の分解を止め、沈殿物を洗浄、過乾燥
し、1100℃で空気中３時間仮焼した。粉末Ｘ線回
折によるとY3Al5O12ガーネツト構造の化合物の
一相のものであつた。
これを1600℃で焼結すると、焼結密度が理論値
の95％以上のものが得られた。
の95％以上のものが得られた。
比較例 １
市販のY2O3、Al2O3の各粉末をY3Al5O12の組
成になるように配合し、ボールミル混合後、1100
℃で空気中24時間仮焼し、再びボールミル混合し
て粉末を得た。この粉末はAl2O3，Y2O3，
Y3Al5O12等の混合物であつた。これを更に1500
℃で空気中12時間熱処理したが、Y3Al5O15ガー
ネツト構造を持つ化合物の一相のものとはならな
かつた。この粉末の1600℃での焼結密度は理論値
の65％以下であつた。
成になるように配合し、ボールミル混合後、1100
℃で空気中24時間仮焼し、再びボールミル混合し
て粉末を得た。この粉末はAl2O3，Y2O3，
Y3Al5O12等の混合物であつた。これを更に1500
℃で空気中12時間熱処理したが、Y3Al5O15ガー
ネツト構造を持つ化合物の一相のものとはならな
かつた。この粉末の1600℃での焼結密度は理論値
の65％以下であつた。
比較例 ２
塩化アルミニウムと塩化イツトリウムをモル比
で５：３の割合で割む0.5mol水溶液の200c.c.に、
PH７になるように0.5molアンモニア水を加えた。
生成した沈殿は瞬時にゼリー状となり、過する
ことができなかつた。そこで、6000rpmで遠心分
離デカンテーシヨンをすることにより沈殿物を洗
浄して粉末を得た。
で５：３の割合で割む0.5mol水溶液の200c.c.に、
PH７になるように0.5molアンモニア水を加えた。
生成した沈殿は瞬時にゼリー状となり、過する
ことができなかつた。そこで、6000rpmで遠心分
離デカンテーシヨンをすることにより沈殿物を洗
浄して粉末を得た。
１回だけの洗浄の粉末中には20重量％以上の塩
素化合物を含み、これを除くには７回以上の洗浄
を必要とした。この洗浄時間は１日以上を必要と
する。これを1100℃で仮焼した物はガーネツト構
造を持つた化合物の単相であつたが、一次粒子径
は0.8μｍと大きくなり、活性が失われていた。
素化合物を含み、これを除くには７回以上の洗浄
を必要とした。この洗浄時間は１日以上を必要と
する。これを1100℃で仮焼した物はガーネツト構
造を持つた化合物の単相であつたが、一次粒子径
は0.8μｍと大きくなり、活性が失われていた。
一回洗浄の粉末の1600℃での焼結密度は理論値
の70％以下であつた。
の70％以下であつた。
発明の効果
本発明の方法によると、沈殿形成剤として尿素
を添加し、その徐々に分解して生成する水酸化ア
ンモニウムを利用するため、沈殿は徐々に形成さ
れ大きな沈殿物となり、ゼリー状となることがな
い。従つて、沈殿物の洗浄は容易で副生成物含有
のない粉末が容易に得られ、かつ仮焼時における
一次粒子の成長もなく、均一、易焼結性、易反応
性の原料が得られる。これにより従来の湿式法に
おける欠点をなくし得る。また固相法に比し易反
応性、易焼結性でガーネツト構造を持つ化合物の
単相のものが得られると共に塩直接分解法におけ
るような有害ガスの発生もない優れた効果を有す
る。
を添加し、その徐々に分解して生成する水酸化ア
ンモニウムを利用するため、沈殿は徐々に形成さ
れ大きな沈殿物となり、ゼリー状となることがな
い。従つて、沈殿物の洗浄は容易で副生成物含有
のない粉末が容易に得られ、かつ仮焼時における
一次粒子の成長もなく、均一、易焼結性、易反応
性の原料が得られる。これにより従来の湿式法に
おける欠点をなくし得る。また固相法に比し易反
応性、易焼結性でガーネツト構造を持つ化合物の
単相のものが得られると共に塩直接分解法におけ
るような有害ガスの発生もない優れた効果を有す
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式A3B5O12 （ただし、Ａは酸素８配位位置をしめる金属の
１種または２種以上を、Ｂは酸素６配位および４
配位位置をしめる金属の１種または２種以上を表
わす。） で示されるガーネツト構造を持つ化合物の原料粉
末の製造において、Ａ成分とＢ成分の両金属元素
を含んだ混合酸性水溶液を作り、これに酸に対し
モル比で２〜10倍量の尿素を加えて溶解させた
後、尿素の分解温度に加熱してPHが徐々に上昇す
る間に不溶性金属の沈殿を形成させ、得られた沈
殿物を乾燥後500℃〜1300℃で仮焼することを特
徴とするガーネツト構造を持つ化合物の原料粉末
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248957A JPH0193404A (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | ガーネット構造を持つ化合物の原料粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248957A JPH0193404A (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | ガーネット構造を持つ化合物の原料粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193404A JPH0193404A (ja) | 1989-04-12 |
| JPH0446884B2 true JPH0446884B2 (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=17185918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62248957A Granted JPH0193404A (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | ガーネット構造を持つ化合物の原料粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0193404A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3738454B2 (ja) * | 1993-08-11 | 2006-01-25 | 住友化学株式会社 | 複合金属酸化物粉末およびその製造方法 |
| JP4955142B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2012-06-20 | 信越化学工業株式会社 | 希土類・アルミニウム・ガーネット微粉末および該粉末を用いた焼結体 |
| JP4344502B2 (ja) * | 2002-02-26 | 2009-10-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 金属化合物粒子の製造方法 |
| JP2006282447A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 透光性材料およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2469478A1 (fr) * | 1979-11-09 | 1981-05-22 | Rhone Poulenc Ind | Procede de fabrication de grenat polycristallin comportant l'aluminium et/ou le gallium et/ou l'indium et au moins un element pris dans le groupe constitue par les terres rares et l'yttrium, monocristaux correspondants |
| FR2469477A1 (fr) * | 1979-11-09 | 1981-05-22 | Rhone Poulenc Ind | Procede de fabrication de grenat polycristallin, grenat polycristallin et monocristal correspondant |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP62248957A patent/JPH0193404A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0193404A (ja) | 1989-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |