JPH0524862B2 - - Google Patents
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- JPH0524862B2 JPH0524862B2 JP4889687A JP4889687A JPH0524862B2 JP H0524862 B2 JPH0524862 B2 JP H0524862B2 JP 4889687 A JP4889687 A JP 4889687A JP 4889687 A JP4889687 A JP 4889687A JP H0524862 B2 JPH0524862 B2 JP H0524862B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はチタン酸金属塩の板状粒子の製造法に
関し、詳しくは、結晶軸の軸方向が揃つたチタン
酸金属塩の成形物を簡単につくることができるチ
タン酸金属塩の板状粒子の製造法に関する。 本発明により製造されたチタン酸金属塩の板状
粒子は結晶軸の軸方向の揃つた素子の製造のため
の材料として使用することができ、その素子の製
造が簡便に行なうことができる利点を有する。 〔技術の背景および従来技術の説明〕 ペロブスカイト化合物、特にチタン酸バリウム
系、チタン酸鉛系またはチタン酸−ジルコン酸鉛
系のチタン含有ペロブスカイト化合物の焼結体は
圧電性・誘電性および焦電性応用部品として広く
実用に供されている。 これらの材料において、結晶軸の軸方向が一定
の方向に揃つた材料は高性能であることが期待さ
れ、これまでに結晶軸の軸方向が配向したチタン
酸バリウム焼結体の製造法が提案されている。 その一は、ａ軸方向に伸長したアナターゼ型二
酸化チタン針状粒子粉体と酸化バリウムの混合物
を成形して、針状粒子の伸長方向が同一方向に揃
つた成形体をつくり、これを焼結する方法（特開
昭57−188462号公報）であり、他の一は、繊維状
チタン酸バリウムを、成形型においてポリビニル
アルコール水溶液の存在下に、一定の方向から加
圧して、チタン酸バリウムの繊維方向の配向する
成形体をつくり、これを焼結する方法（特願昭60
−83629号）であり、他のもう一つは、チタン酸
金属塩繊維を、これと融和性を有する樹脂と混合
し、その混合物を細孔から押し出して成形し、そ
の成形物を焼結する方法（特願昭61−50522号）
であるが、これらの従来方法では、チタン酸金属
塩の焼結体をつくる場合、チタン酸金属塩の成形
物におけるチタン酸金属塩繊維の繊維方向を一定
の方向に配向するために、種々の工夫、考案を行
なつている。またこれらの従来方法では、チタン
酸金属塩繊維は、チタン酸カリウム繊維と水酸化
バリウムまたは水酸化鉛などの金属水酸化物との
水熱合成反応によつて、つくられている。チタン
酸カリウム繊維の製造では、ずつと以前は六チタ
ン酸バリウムと四チタン酸カリウムが使用されて
いたが、二チタン酸カリウムは、その溶融固体を
水和する時に、二チタン酸カリウム繊維が分離す
ることが見出されている。〔藤木良規他：窯業協
会誌 第90巻 第１号 第19〜22頁（1982年）〕 本発明者らは、チタン酸バリウムについて、永
年研究を続けているが、その研究において、二チ
タン酸カリウム繊維をエタノール中において湿式
粉砕すると、二チタン酸カリウム繊維は、その繊
維軸の方向に、さらに層状に分離し、二チタン酸
カリウムの板状粒子に分離するが、この二チタン
酸カリウムの板状粒子は、水熱法などによりチタ
ン酸バリウムやチタン酸鉛などのチタン酸金属塩
にしても、成形型に入れて、一方向からの加圧を
するだけで、それらのチタン酸金属塩は結晶軸の
軸方向が配向した成形体をつくり、この成形体を
焼結すると、結晶軸の軸方向が一定の方向に配向
していて、単結晶に近い規則的な結晶構造を有す
る焼結体が得られることを見出し、これらの知見
に基づいて本発明に到達した。 〔発明の目的および発明の要約〕 本発明の目的は、チタン酸金属塩の新規な板状
粒子の製造法を提供することにあり、詳しくは、
電気的特性のすぐれたチタン酸金属塩の成形体お
よび焼結体を簡単につくることができるチタン酸
金属塩の新規な板状粒子の製造法を提供すること
にあり、さらに詳しくは、チタン酸金属塩の結晶
軸の軸方向が配向した成形体および焼結体を簡単
で少ない労力でつくることができるチタン酸金属
塩の新規な板状粒子の製造法を提供することにあ
る。 本発明は、繊維状の二チタン酸カリウムをエタ
ノールの存在下に湿式粉砕して、繊維状の二チタ
ン酸カリウムの繊維の方向と平行の方向に層状に
裂開し、それによつて二チタン酸カリウムの板状
粒子をつくること、および二チタン酸カリウムの
板状粒子を金属水酸化物と反応させて、チタン酸
金属塩の板状粒子をつくることを特徴とするチタ
ン酸金属塩の板状粒子の製造法である。 本発明のチタン酸金属塩の板状粒子の製造にお
いて、出発物質の繊維状の二チタン酸カリウム
は、二チタン酸カリウムの溶融した塊状物を一方
向より急冷して、その冷却の方向と平行の方向に
繊維状の二チタン酸カリウムの結晶が成長し、配
列した塊状物をつくること、および繊維状の二チ
タン酸カリウムが配列した塊状物を水和して、繊
維状の二チタン酸カリウムを解き放つことによつ
てつくられたものを使用することができる。 本発明によつてつくられたチタン酸金属塩の板
状粒子は、これを、さらにエタノールの存在下に
おいて、湿式粉砕して、チタン酸金属塩の板状粒
子の裂開をより完全に行なうこともできる。 本発明によつてつくられるチタン酸金属塩はチ
タン酸バリウムまたはチタン酸鉛を使用すること
ができる。 〔発明の具体的な説明〕 本発明のチタン酸金属塩の板状粒子の製造にお
ける二チタン酸カリウム繊維はK2CO3とTiO2の
化学量論比組成の混合物を1100℃において溶融し
た後冷却するメルト法によつてつくることができ
るが、溶融した反応生成物を一方向より急冷し
て、その結晶化に方向性を与えることが好まし
い。二チタン酸カリウム繊維は、冷却による結晶
化の方向に配向しているから、溶融状の反応生成
物の冷却による結晶化領域の進行とともに二チタ
ン酸カリウム繊維が形成されると考えられる。 溶融状態の反応生成物の急冷は、K2CO3と
TiO2の溶融状態における反応生成物を平底の容
器に入れ、その底面を下から急冷する方法、その
溶融状態における反応生成物を、底面を冷却して
いる平底の容器に流し込み、急冷する方法、およ
びK2CO3とTiO2の溶融状態における反応を、平
底の反応容器で行ない、反応後に平底の反応容器
の底面を下から急冷する方法のいずれの方法であ
つてもよいが、いずれの方法であつても、冷却速
度を大きくして、冷却による反応生成物の溶融物
における結晶化領域が冷却を行なつている底面か
ら上方へ直線的に移動することを必要とする。反
応生成物の溶融物の冷却による結晶化によつて、
二チタン酸カリウム繊維が結晶化の方向に伸長し
て形成すると考えられる。 冷却により固化し、結晶化した生成物は、二チ
タン酸カリウム繊維がバラバラに解き放されてお
らず、固化した塊状物であるが、この塊状物を水
中に浸漬して、攪拌すると、二チタン酸カリウム
繊維が塊状の繊維集合体から解き放されて分離
し、水底に沈降する。これは二チタン酸カリウム
の溶融固化相からカリウムイオンが一部溶出し
て、膨潤性の水和相を形成することによつて、二
チタン酸カリウム繊維がはく離すると考えられて
いる。〔藤木良規他「二チタン酸カリウム繊維の
水和と誘導体」：窯業協会誌 第90巻 第１号
第19〜23頁（1982年）〕 水底に沈降した二チタン酸カリウム繊維を集
め、これをエタノール中で湿式粉砕する。湿式粉
砕はエタノールを入れた乳鉢において二チタン酸
カリウム繊維を乳棒によりすりつぶす方法または
これと同様の公知の方法により行なわれ、それに
よつて二チタン酸カリウム繊維は繊維の長さ方向
に層状に裂開して、二チタン酸カリウムの板状粒
子が得られる。 本発明では、二チタン酸カリウムの板状粒子を
金属水酸化物の粉末および水とともに密閉圧力容
器に入れ、これを加熱してチタン酸金属塩の板状
粒子をつくる。たとえばチタン酸バリウムの板状
粒子をつくる場合は、金属水酸化物として水酸化
バリウムを使用し、チタン酸鉛の板状粒子をつく
る場合は、水酸化鉛または塩基性酢酸鉛を使用す
るが、チタン酸鉛をつくる場合、二チタン酸カリ
ウムの板状粒子を、その反応に先立つて希塩酸に
浸漬してカリウムイオンを二チタン酸カリウムの
板状粒子から取り出し、この二チタン酸カリウム
の板状粒子を水酸化鉛または塩基性酢酸鉛および
水とともに圧力容器に入れ、これを加熱して、チ
タン酸鉛の板状粒子をつくる。 このようにして得られたチタン酸金属塩の板状
粒子が凝集して塊状物となつている場合は、この
塊状物を再びエタノール中において湿式粉砕し
て、凝集塊のないバラバラのチタン酸金属塩の板
状粒子を得ることができる。 本発明によつて得られたチタン酸金属塩の板状
粒子は、これを成形した後、焼結して圧電性の磁
器材料をつくるときにその成形工程において、一
方向から加圧するだけで、その粒子方向が配向し
た成形物を得ることができるから、配向性圧電体
の磁器材料の製造が簡単で容易になる利点があ
る。 以下において本発明の実施例および試験例を挙
げて、本発明をさらに詳しく説明する。 実施例 １ （チタン酸カリウムの板状粒子の調製） 二酸化チタン（TiO2、高純度化学社製、純度
99.9％の試薬）の粉末15.0ｇ（0.19モル）を炭酸
カリウム（K2CO3、守随彦太郎商店製、試薬特
級）12.97ｇ（0.094モル）と混合した。その粉末
混合物を100ml容の白金ルツボに入れ、その白金
ルツボを電気炉（千代田セラミツクス製）に入
れ、1100℃において30分加熱して、粉末混合物を
溶融した後、白金ルツボを電気炉から取り出し、
その白金ルツボを直ちに下面を流水により冷却し
ている銅板上に置き、溶融している反応混合物を
白金ルツボの底面から冷却して、固化し、二チタ
ン酸カリウム（K2O・2TiO2）の塊状物を得た。
この二チタン酸カリウムの塊状物を１の水に６
時間浸漬して、二チタン酸カリウムの棒状物を得
た。 この二チタン酸カリウムの棒状物を、メノー乳
鉢に入れ、これにエタノール20mlを加え、10分間
湿式粉砕して二チタン酸カリウム（K2O・
2TiO2・2H2O）の板状粒子を得た。 （チタン酸バリウムの板状粒子の調製） 上記で得られたチタン酸カリウムの板状粒子10
ｇおよび水酸化バリウム〔Ba（OH）2・8H2O守随
彦太郎商店製、試薬特級〕15.01ｇをポリビンに
入れ、ポリビンを振とうして充分に混合した後、
その混合物を水120c.c.とともに銀製の円盤状の反
応容器〔42mm（径）×150mm（高さ）〕に入れ、こ
の反応容器をオートクレーブに入れ、150℃にお
いて10時間反応させた。その後、ケーキ状の反応
物を取り出し、反応物を、洗液が中性になるまで
水洗し、これを80℃の温度において24時間乾燥し
た。 このケーキ状の反応物を420μｍの篩で分級し、
篩上の反応物をメノー乳鉢に入れ、これにエタノ
ール20mlを加え、５分間湿式粉砕した後、乾燥し
て、チタン酸バリウムの板状粒子12.4ｇを得た。 実施例 ２ （チタン酸鉛の板状粒子の調製） 実施例１で得たチタン酸カリウムの板状粒子10
ｇを0.5N塩酸（HC1）に浸漬し、得られた二酸
化チタン（TiO2・2H2O）および塩基性酢酸鉛
〔Pb（CH3COO）2・Pb（OH）2、守随彦太郎商店
製、試薬特級〕48.87ｇをポリビンに入れ、充分
に混合した後、その混合物を水120c.c.とともに、
ステンレスにテフロンコーテイングを施した円盤
状の反応容器〔46mm（径）×150mm（高さ）〕に入
れ、この反応容器をオートクレーブに入れ、300
℃の温度において１時間反応させた。 その後、ケーキ状の反応物を取り出し、反応物
を、洗液が中性になるまで水洗し、これを80℃の
温度において24時間乾燥した。 このケーキ状の反応物を420μｍ目の篩で分級
し、篩上の反応物をメノー乳鉢に入れ、これにエ
タノール20mlを加え、５分間湿式粉砕した後、乾
燥して、チタン酸鉛の板状粒子39.8ｇを得た。 試験例（焼結体の結晶軸の配向） (1) 試料の調製 (1-1) チタン酸バリウム焼結体 実施例１で得たチタン酸バリウムの板状粒子
約３ｇを成形型〔15mm（径）×30mm（高さ）〕に
入れ、66.4Paの圧力の下に加圧し、成形した
後、成形物を電気炉に入れ、1350℃において５
時間焼成して、チタン酸バリウム焼結体を得
た。 (1-2) チタン酸鉛焼結体 実施例２で得たチタン酸鉛の板状粒子10ｇに
焼結助剤として、二酸化マンガン（MnO2、高
純度化学社製、99.9％試薬）0.032ｇおよび酸
化ランタン（La2O3、高純度化学社製、99.9％
試薬）0.193ｇを加え、さらに不足分の酸化チ
タン（TiO2、高純度化学社製、99.9％試薬）
0.293ｇを加え、エタノール20mlとともに乳鉢
中においてよく混合する。この混合物約３ｇを
成形型〔15mm（径）×30mm（高さ）〕に入れ、
66.4Paの圧力の下に加圧し、成形した後、成形
物を電気炉に入れ、1280℃の温度において５時
間焼成して、チタン酸鉛の焼結体を得た。 この焼結体は0.99〔0.90（PbO・TiO2）＋0.1／
３（La2O3・3TiO2）〕＋0.01MnO2の量論組成の
ものであつた。 (2) 焼結体の結晶軸の配向性の計測 (2-1) Ｘ線回折パターンの測定 チタン酸バリウム焼結体およびチタン酸鉛焼
結体の試料、およびこれらの焼結体の焼結処理
前の成形物の試料について、成形物を加圧した
軸と平行な面にＸ線を照射し、Ｘ線回折のパタ
ーンを測定した。 (2-2) 結晶軸の配向指数の計測 チタン酸バリウム焼結体およびチタン酸鉛焼
結体の試料のＸ線回折パターンから、それぞれ
のピーク強度を表わすＸ線回折線を作図して、
第３図のチタン酸バリウム焼結体のＸ線回折線
図および第４図のチタン酸鉛焼結体のＸ線回折
線図を作図した。 第３図および第４図のＸ線回折線図において、
Ｘ線の照射方向に対するａ軸の回折線（hOO）
と表わし、ｃ軸の回折線を（OOl）と表わし、そ
れぞれの試料について、全回折線の積分強度の総
和：Σ（Ihkl）に対する（hOO）面（ａ軸）および
（OOl）面（ｃ軸）の回折線の総和：Σ（IhOO＋
IOOl）の比をＰ、すなわち Ｐ＝Σ（IhOO＋IOOl）／Σ（Ihkl） とし、結晶軸が配向していない試料のそれの比を
P0、すなわち P0＝Σ（IhOO＋IOOl）／Σ（Ihkl） として、（hOO）面（ａ軸）および（OOl）面
（ｃ軸）の配向指数（Ｐ／P0）を算出した。 チタン酸バリウムおよびチタン酸鉛の結晶軸が
配向していない試料のP0は、JCPDSカードの５
−0626（TiBaO3、Tetragonal）および６−0452
（TiPbO3、Tetragonal）より引用した。 (3) 結果 (3-1) Ｘ線回折パターン チタン酸バリウムの焼結体のＸ線回折のパタ
ーンは第１図に示すとおりであり、第１図ａは
対照のチタン酸バリウムの焼結前の成形物のＸ
線回折パターンであり、第１図ｂはチタン酸バ
リウム焼結体のＸ線回折パターンである。 チタン酸鉛の焼結体のＸ線回折パターンは第
２図に示すとおりであり、第２図ａは対照のチ
タン酸鉛の焼結前の成形物のＸ線回折パターン
であり、第２図ｂはチタン酸鉛焼結体のＸ線回
折パターンである。 (3-2) 結晶軸の配向指数（Ｐ／P0） 第１表に示すとおりであつた。
関し、詳しくは、結晶軸の軸方向が揃つたチタン
酸金属塩の成形物を簡単につくることができるチ
タン酸金属塩の板状粒子の製造法に関する。 本発明により製造されたチタン酸金属塩の板状
粒子は結晶軸の軸方向の揃つた素子の製造のため
の材料として使用することができ、その素子の製
造が簡便に行なうことができる利点を有する。 〔技術の背景および従来技術の説明〕 ペロブスカイト化合物、特にチタン酸バリウム
系、チタン酸鉛系またはチタン酸−ジルコン酸鉛
系のチタン含有ペロブスカイト化合物の焼結体は
圧電性・誘電性および焦電性応用部品として広く
実用に供されている。 これらの材料において、結晶軸の軸方向が一定
の方向に揃つた材料は高性能であることが期待さ
れ、これまでに結晶軸の軸方向が配向したチタン
酸バリウム焼結体の製造法が提案されている。 その一は、ａ軸方向に伸長したアナターゼ型二
酸化チタン針状粒子粉体と酸化バリウムの混合物
を成形して、針状粒子の伸長方向が同一方向に揃
つた成形体をつくり、これを焼結する方法（特開
昭57−188462号公報）であり、他の一は、繊維状
チタン酸バリウムを、成形型においてポリビニル
アルコール水溶液の存在下に、一定の方向から加
圧して、チタン酸バリウムの繊維方向の配向する
成形体をつくり、これを焼結する方法（特願昭60
−83629号）であり、他のもう一つは、チタン酸
金属塩繊維を、これと融和性を有する樹脂と混合
し、その混合物を細孔から押し出して成形し、そ
の成形物を焼結する方法（特願昭61−50522号）
であるが、これらの従来方法では、チタン酸金属
塩の焼結体をつくる場合、チタン酸金属塩の成形
物におけるチタン酸金属塩繊維の繊維方向を一定
の方向に配向するために、種々の工夫、考案を行
なつている。またこれらの従来方法では、チタン
酸金属塩繊維は、チタン酸カリウム繊維と水酸化
バリウムまたは水酸化鉛などの金属水酸化物との
水熱合成反応によつて、つくられている。チタン
酸カリウム繊維の製造では、ずつと以前は六チタ
ン酸バリウムと四チタン酸カリウムが使用されて
いたが、二チタン酸カリウムは、その溶融固体を
水和する時に、二チタン酸カリウム繊維が分離す
ることが見出されている。〔藤木良規他：窯業協
会誌 第90巻 第１号 第19〜22頁（1982年）〕 本発明者らは、チタン酸バリウムについて、永
年研究を続けているが、その研究において、二チ
タン酸カリウム繊維をエタノール中において湿式
粉砕すると、二チタン酸カリウム繊維は、その繊
維軸の方向に、さらに層状に分離し、二チタン酸
カリウムの板状粒子に分離するが、この二チタン
酸カリウムの板状粒子は、水熱法などによりチタ
ン酸バリウムやチタン酸鉛などのチタン酸金属塩
にしても、成形型に入れて、一方向からの加圧を
するだけで、それらのチタン酸金属塩は結晶軸の
軸方向が配向した成形体をつくり、この成形体を
焼結すると、結晶軸の軸方向が一定の方向に配向
していて、単結晶に近い規則的な結晶構造を有す
る焼結体が得られることを見出し、これらの知見
に基づいて本発明に到達した。 〔発明の目的および発明の要約〕 本発明の目的は、チタン酸金属塩の新規な板状
粒子の製造法を提供することにあり、詳しくは、
電気的特性のすぐれたチタン酸金属塩の成形体お
よび焼結体を簡単につくることができるチタン酸
金属塩の新規な板状粒子の製造法を提供すること
にあり、さらに詳しくは、チタン酸金属塩の結晶
軸の軸方向が配向した成形体および焼結体を簡単
で少ない労力でつくることができるチタン酸金属
塩の新規な板状粒子の製造法を提供することにあ
る。 本発明は、繊維状の二チタン酸カリウムをエタ
ノールの存在下に湿式粉砕して、繊維状の二チタ
ン酸カリウムの繊維の方向と平行の方向に層状に
裂開し、それによつて二チタン酸カリウムの板状
粒子をつくること、および二チタン酸カリウムの
板状粒子を金属水酸化物と反応させて、チタン酸
金属塩の板状粒子をつくることを特徴とするチタ
ン酸金属塩の板状粒子の製造法である。 本発明のチタン酸金属塩の板状粒子の製造にお
いて、出発物質の繊維状の二チタン酸カリウム
は、二チタン酸カリウムの溶融した塊状物を一方
向より急冷して、その冷却の方向と平行の方向に
繊維状の二チタン酸カリウムの結晶が成長し、配
列した塊状物をつくること、および繊維状の二チ
タン酸カリウムが配列した塊状物を水和して、繊
維状の二チタン酸カリウムを解き放つことによつ
てつくられたものを使用することができる。 本発明によつてつくられたチタン酸金属塩の板
状粒子は、これを、さらにエタノールの存在下に
おいて、湿式粉砕して、チタン酸金属塩の板状粒
子の裂開をより完全に行なうこともできる。 本発明によつてつくられるチタン酸金属塩はチ
タン酸バリウムまたはチタン酸鉛を使用すること
ができる。 〔発明の具体的な説明〕 本発明のチタン酸金属塩の板状粒子の製造にお
ける二チタン酸カリウム繊維はK2CO3とTiO2の
化学量論比組成の混合物を1100℃において溶融し
た後冷却するメルト法によつてつくることができ
るが、溶融した反応生成物を一方向より急冷し
て、その結晶化に方向性を与えることが好まし
い。二チタン酸カリウム繊維は、冷却による結晶
化の方向に配向しているから、溶融状の反応生成
物の冷却による結晶化領域の進行とともに二チタ
ン酸カリウム繊維が形成されると考えられる。 溶融状態の反応生成物の急冷は、K2CO3と
TiO2の溶融状態における反応生成物を平底の容
器に入れ、その底面を下から急冷する方法、その
溶融状態における反応生成物を、底面を冷却して
いる平底の容器に流し込み、急冷する方法、およ
びK2CO3とTiO2の溶融状態における反応を、平
底の反応容器で行ない、反応後に平底の反応容器
の底面を下から急冷する方法のいずれの方法であ
つてもよいが、いずれの方法であつても、冷却速
度を大きくして、冷却による反応生成物の溶融物
における結晶化領域が冷却を行なつている底面か
ら上方へ直線的に移動することを必要とする。反
応生成物の溶融物の冷却による結晶化によつて、
二チタン酸カリウム繊維が結晶化の方向に伸長し
て形成すると考えられる。 冷却により固化し、結晶化した生成物は、二チ
タン酸カリウム繊維がバラバラに解き放されてお
らず、固化した塊状物であるが、この塊状物を水
中に浸漬して、攪拌すると、二チタン酸カリウム
繊維が塊状の繊維集合体から解き放されて分離
し、水底に沈降する。これは二チタン酸カリウム
の溶融固化相からカリウムイオンが一部溶出し
て、膨潤性の水和相を形成することによつて、二
チタン酸カリウム繊維がはく離すると考えられて
いる。〔藤木良規他「二チタン酸カリウム繊維の
水和と誘導体」：窯業協会誌 第90巻 第１号
第19〜23頁（1982年）〕 水底に沈降した二チタン酸カリウム繊維を集
め、これをエタノール中で湿式粉砕する。湿式粉
砕はエタノールを入れた乳鉢において二チタン酸
カリウム繊維を乳棒によりすりつぶす方法または
これと同様の公知の方法により行なわれ、それに
よつて二チタン酸カリウム繊維は繊維の長さ方向
に層状に裂開して、二チタン酸カリウムの板状粒
子が得られる。 本発明では、二チタン酸カリウムの板状粒子を
金属水酸化物の粉末および水とともに密閉圧力容
器に入れ、これを加熱してチタン酸金属塩の板状
粒子をつくる。たとえばチタン酸バリウムの板状
粒子をつくる場合は、金属水酸化物として水酸化
バリウムを使用し、チタン酸鉛の板状粒子をつく
る場合は、水酸化鉛または塩基性酢酸鉛を使用す
るが、チタン酸鉛をつくる場合、二チタン酸カリ
ウムの板状粒子を、その反応に先立つて希塩酸に
浸漬してカリウムイオンを二チタン酸カリウムの
板状粒子から取り出し、この二チタン酸カリウム
の板状粒子を水酸化鉛または塩基性酢酸鉛および
水とともに圧力容器に入れ、これを加熱して、チ
タン酸鉛の板状粒子をつくる。 このようにして得られたチタン酸金属塩の板状
粒子が凝集して塊状物となつている場合は、この
塊状物を再びエタノール中において湿式粉砕し
て、凝集塊のないバラバラのチタン酸金属塩の板
状粒子を得ることができる。 本発明によつて得られたチタン酸金属塩の板状
粒子は、これを成形した後、焼結して圧電性の磁
器材料をつくるときにその成形工程において、一
方向から加圧するだけで、その粒子方向が配向し
た成形物を得ることができるから、配向性圧電体
の磁器材料の製造が簡単で容易になる利点があ
る。 以下において本発明の実施例および試験例を挙
げて、本発明をさらに詳しく説明する。 実施例 １ （チタン酸カリウムの板状粒子の調製） 二酸化チタン（TiO2、高純度化学社製、純度
99.9％の試薬）の粉末15.0ｇ（0.19モル）を炭酸
カリウム（K2CO3、守随彦太郎商店製、試薬特
級）12.97ｇ（0.094モル）と混合した。その粉末
混合物を100ml容の白金ルツボに入れ、その白金
ルツボを電気炉（千代田セラミツクス製）に入
れ、1100℃において30分加熱して、粉末混合物を
溶融した後、白金ルツボを電気炉から取り出し、
その白金ルツボを直ちに下面を流水により冷却し
ている銅板上に置き、溶融している反応混合物を
白金ルツボの底面から冷却して、固化し、二チタ
ン酸カリウム（K2O・2TiO2）の塊状物を得た。
この二チタン酸カリウムの塊状物を１の水に６
時間浸漬して、二チタン酸カリウムの棒状物を得
た。 この二チタン酸カリウムの棒状物を、メノー乳
鉢に入れ、これにエタノール20mlを加え、10分間
湿式粉砕して二チタン酸カリウム（K2O・
2TiO2・2H2O）の板状粒子を得た。 （チタン酸バリウムの板状粒子の調製） 上記で得られたチタン酸カリウムの板状粒子10
ｇおよび水酸化バリウム〔Ba（OH）2・8H2O守随
彦太郎商店製、試薬特級〕15.01ｇをポリビンに
入れ、ポリビンを振とうして充分に混合した後、
その混合物を水120c.c.とともに銀製の円盤状の反
応容器〔42mm（径）×150mm（高さ）〕に入れ、こ
の反応容器をオートクレーブに入れ、150℃にお
いて10時間反応させた。その後、ケーキ状の反応
物を取り出し、反応物を、洗液が中性になるまで
水洗し、これを80℃の温度において24時間乾燥し
た。 このケーキ状の反応物を420μｍの篩で分級し、
篩上の反応物をメノー乳鉢に入れ、これにエタノ
ール20mlを加え、５分間湿式粉砕した後、乾燥し
て、チタン酸バリウムの板状粒子12.4ｇを得た。 実施例 ２ （チタン酸鉛の板状粒子の調製） 実施例１で得たチタン酸カリウムの板状粒子10
ｇを0.5N塩酸（HC1）に浸漬し、得られた二酸
化チタン（TiO2・2H2O）および塩基性酢酸鉛
〔Pb（CH3COO）2・Pb（OH）2、守随彦太郎商店
製、試薬特級〕48.87ｇをポリビンに入れ、充分
に混合した後、その混合物を水120c.c.とともに、
ステンレスにテフロンコーテイングを施した円盤
状の反応容器〔46mm（径）×150mm（高さ）〕に入
れ、この反応容器をオートクレーブに入れ、300
℃の温度において１時間反応させた。 その後、ケーキ状の反応物を取り出し、反応物
を、洗液が中性になるまで水洗し、これを80℃の
温度において24時間乾燥した。 このケーキ状の反応物を420μｍ目の篩で分級
し、篩上の反応物をメノー乳鉢に入れ、これにエ
タノール20mlを加え、５分間湿式粉砕した後、乾
燥して、チタン酸鉛の板状粒子39.8ｇを得た。 試験例（焼結体の結晶軸の配向） (1) 試料の調製 (1-1) チタン酸バリウム焼結体 実施例１で得たチタン酸バリウムの板状粒子
約３ｇを成形型〔15mm（径）×30mm（高さ）〕に
入れ、66.4Paの圧力の下に加圧し、成形した
後、成形物を電気炉に入れ、1350℃において５
時間焼成して、チタン酸バリウム焼結体を得
た。 (1-2) チタン酸鉛焼結体 実施例２で得たチタン酸鉛の板状粒子10ｇに
焼結助剤として、二酸化マンガン（MnO2、高
純度化学社製、99.9％試薬）0.032ｇおよび酸
化ランタン（La2O3、高純度化学社製、99.9％
試薬）0.193ｇを加え、さらに不足分の酸化チ
タン（TiO2、高純度化学社製、99.9％試薬）
0.293ｇを加え、エタノール20mlとともに乳鉢
中においてよく混合する。この混合物約３ｇを
成形型〔15mm（径）×30mm（高さ）〕に入れ、
66.4Paの圧力の下に加圧し、成形した後、成形
物を電気炉に入れ、1280℃の温度において５時
間焼成して、チタン酸鉛の焼結体を得た。 この焼結体は0.99〔0.90（PbO・TiO2）＋0.1／
３（La2O3・3TiO2）〕＋0.01MnO2の量論組成の
ものであつた。 (2) 焼結体の結晶軸の配向性の計測 (2-1) Ｘ線回折パターンの測定 チタン酸バリウム焼結体およびチタン酸鉛焼
結体の試料、およびこれらの焼結体の焼結処理
前の成形物の試料について、成形物を加圧した
軸と平行な面にＸ線を照射し、Ｘ線回折のパタ
ーンを測定した。 (2-2) 結晶軸の配向指数の計測 チタン酸バリウム焼結体およびチタン酸鉛焼
結体の試料のＸ線回折パターンから、それぞれ
のピーク強度を表わすＸ線回折線を作図して、
第３図のチタン酸バリウム焼結体のＸ線回折線
図および第４図のチタン酸鉛焼結体のＸ線回折
線図を作図した。 第３図および第４図のＸ線回折線図において、
Ｘ線の照射方向に対するａ軸の回折線（hOO）
と表わし、ｃ軸の回折線を（OOl）と表わし、そ
れぞれの試料について、全回折線の積分強度の総
和：Σ（Ihkl）に対する（hOO）面（ａ軸）および
（OOl）面（ｃ軸）の回折線の総和：Σ（IhOO＋
IOOl）の比をＰ、すなわち Ｐ＝Σ（IhOO＋IOOl）／Σ（Ihkl） とし、結晶軸が配向していない試料のそれの比を
P0、すなわち P0＝Σ（IhOO＋IOOl）／Σ（Ihkl） として、（hOO）面（ａ軸）および（OOl）面
（ｃ軸）の配向指数（Ｐ／P0）を算出した。 チタン酸バリウムおよびチタン酸鉛の結晶軸が
配向していない試料のP0は、JCPDSカードの５
−0626（TiBaO3、Tetragonal）および６−0452
（TiPbO3、Tetragonal）より引用した。 (3) 結果 (3-1) Ｘ線回折パターン チタン酸バリウムの焼結体のＸ線回折のパタ
ーンは第１図に示すとおりであり、第１図ａは
対照のチタン酸バリウムの焼結前の成形物のＸ
線回折パターンであり、第１図ｂはチタン酸バ
リウム焼結体のＸ線回折パターンである。 チタン酸鉛の焼結体のＸ線回折パターンは第
２図に示すとおりであり、第２図ａは対照のチ
タン酸鉛の焼結前の成形物のＸ線回折パターン
であり、第２図ｂはチタン酸鉛焼結体のＸ線回
折パターンである。 (3-2) 結晶軸の配向指数（Ｐ／P0） 第１表に示すとおりであつた。
チタン酸金属塩の圧電性焼結体磁器材料の製造
における成形において一方向からの加圧だけの簡
単な工程によつて結晶軸の配向した成形体をつく
ることができる。
における成形において一方向からの加圧だけの簡
単な工程によつて結晶軸の配向した成形体をつく
ることができる。
第１図は実施例１のチタン酸バリウムの板状粒
子の成形体のＸ線回折のパターンを示す図表であ
つて、ａは、その焼成前の成形体のＸ線回折のパ
ターンを示す図表、そしてｂはその焼成後の焼結
体のＸ線回折のパターンを示す図表である。第２
図は実施例２のチタン酸鉛の板状粒子の成形体の
Ｘ線回折のパターンを示す図表であつて、ａはそ
の焼成前の成形体のＸ線回折のパターンを示す図
表、そしてｂはその焼成後の焼結体のＸ線回折の
パターンを示す図表である。第３図はチタン酸バ
リウム焼結体のＸ線回折のピーク強度を示す回折
線図、そして第４図はチタン酸鉛焼結体のＸ線回
折のピーク強度を示す回折線図である。
子の成形体のＸ線回折のパターンを示す図表であ
つて、ａは、その焼成前の成形体のＸ線回折のパ
ターンを示す図表、そしてｂはその焼成後の焼結
体のＸ線回折のパターンを示す図表である。第２
図は実施例２のチタン酸鉛の板状粒子の成形体の
Ｘ線回折のパターンを示す図表であつて、ａはそ
の焼成前の成形体のＸ線回折のパターンを示す図
表、そしてｂはその焼成後の焼結体のＸ線回折の
パターンを示す図表である。第３図はチタン酸バ
リウム焼結体のＸ線回折のピーク強度を示す回折
線図、そして第４図はチタン酸鉛焼結体のＸ線回
折のピーク強度を示す回折線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二チタン酸カリウム繊維をエタノールの存在
下に湿式粉砕して、二チタン酸カリウムの板状粒
子をつくること、および二チタン酸カリウムの板
状粒子を金属水酸化物と反応させ、それによつて
チタン酸金属塩の板状粒子をつくることを特徴と
するチタン酸金属塩の板状粒子の製造法。 ２ 二チタン酸カリウム繊維が、二チタン酸カリ
ウムの溶融物を急冷して、塊状物とすること、お
よび二チタン酸カリウムの塊状物を水和すること
によつて製造されたものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のチタン酸金属塩の
板状粒子の製造法。 ３ チタン酸金属塩の板状粒子が、二チタン酸カ
リウムと金属水酸化物との反応によりつくられた
チタン酸金属塩の板状粒子を、エタノールの存在
下に湿式粉砕して得られたものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
のチタン酸金属塩の板状粒子の製造法。 ４ チタン酸金属塩における金属が、バリウムで
あること、および金属水酸化物における金属が、
バリウムであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第３項のいずれかに記載のチタン酸
金属塩の板状粒子の製造法。 ５ チタン酸金属塩における金属が、鉛であるこ
と、および金属水酸化物における金属が、鉛であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第３項のいずれかに記載のチタン酸金属塩の板状
粒子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4889687A JPS63218512A (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | チタン酸金属塩の板状粒子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4889687A JPS63218512A (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | チタン酸金属塩の板状粒子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63218512A JPS63218512A (ja) | 1988-09-12 |
| JPH0524862B2 true JPH0524862B2 (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=12816030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4889687A Granted JPS63218512A (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | チタン酸金属塩の板状粒子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63218512A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4674927B2 (ja) * | 1999-03-26 | 2011-04-20 | 神島化学工業株式会社 | 板状ＢａＴｉＯ３粒子とその合成方法 |
| JP4759211B2 (ja) * | 2002-10-01 | 2011-08-31 | 日本化学工業株式会社 | ペロブスカイト型チタン酸バリウム粉末の製造方法 |
| JP4534531B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2010-09-01 | 株式会社豊田中央研究所 | 異方形状粉末の製造方法 |
| JP4756312B2 (ja) * | 2004-11-15 | 2011-08-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 異方形状粉末及びその製造方法、並びに、結晶配向セラミックスの製造方法 |
| JP4750491B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-08-17 | 神島化学工業株式会社 | 板状チタン酸金属化合物およびその製造方法 |
| JP7086524B2 (ja) * | 2017-03-08 | 2022-06-20 | 株式会社荏原製作所 | アルカリ土類金属イオン吸着剤及びその製造方法並びにアルカリ土類金属イオン含有液処理装置 |
-
1987
- 1987-03-05 JP JP4889687A patent/JPS63218512A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63218512A (ja) | 1988-09-12 |
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