JPH0543240A - ジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の製造方法 - Google Patents
ジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の製造方法Info
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- JPH0543240A JPH0543240A JP22501091A JP22501091A JPH0543240A JP H0543240 A JPH0543240 A JP H0543240A JP 22501091 A JP22501091 A JP 22501091A JP 22501091 A JP22501091 A JP 22501091A JP H0543240 A JPH0543240 A JP H0543240A
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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を製造する。 【構成】 バリウム化合物および/またはストロン
チウム化合物と、ジルコニウム化合物またはジルコニウ
ム化合物およびチタン化合物を、機械的粉砕を行いなが
ら、湿式反応させて、一般式ABO3 (ただし、Aはバ
リウムおよび/またはストロンチウムで、Bはジルコニ
ウムまたはジルコニウムおよびチタンである)で表され
るジルコニウム含有ペロブスカイト化合物の微粉体を製
造する。 上記で得られたジルコニウム含有ペロブスカイト
化合物微粉体を添加して、水酸化バリウムおよび/また
は水酸化ストロンチウムと、ジルコニウム化合物の加水
分解生成物またはジルコニウム化合物およびチタン化合
物の加水分解生成物との湿式反応を行い、ジルコニウム
含有ペロブスカイト化合物微粉体を製造する。
有ペロブスカイト化合物微粉体を製造する。 【構成】 バリウム化合物および/またはストロン
チウム化合物と、ジルコニウム化合物またはジルコニウ
ム化合物およびチタン化合物を、機械的粉砕を行いなが
ら、湿式反応させて、一般式ABO3 (ただし、Aはバ
リウムおよび/またはストロンチウムで、Bはジルコニ
ウムまたはジルコニウムおよびチタンである)で表され
るジルコニウム含有ペロブスカイト化合物の微粉体を製
造する。 上記で得られたジルコニウム含有ペロブスカイト
化合物微粉体を添加して、水酸化バリウムおよび/また
は水酸化ストロンチウムと、ジルコニウム化合物の加水
分解生成物またはジルコニウム化合物およびチタン化合
物の加水分解生成物との湿式反応を行い、ジルコニウム
含有ペロブスカイト化合物微粉体を製造する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電体などの電子部品
の材料粉末として好適に使用されるジルコニウム含有ペ
ロブスカイト化合物微粉体の製造方法に関する。
の材料粉末として好適に使用されるジルコニウム含有ペ
ロブスカイト化合物微粉体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ジルコニウム含有ペロブスカイト
化合物の製造方法としては、以下の方法が採用されてい
た。
化合物の製造方法としては、以下の方法が採用されてい
た。
【0003】 バリウムまたはストロンチウムの炭酸
塩または酸化物と、ジルコニウムまたはチタンの酸化物
との混合物を高温で加熱する固相反応法。
塩または酸化物と、ジルコニウムまたはチタンの酸化物
との混合物を高温で加熱する固相反応法。
【0004】 各成分元素の塩とシュウ(蓚)酸とを
反応させて、それぞれのシュウ酸塩として共沈させ、高
温で加熱するシュウ酸法。
反応させて、それぞれのシュウ酸塩として共沈させ、高
温で加熱するシュウ酸法。
【0005】 ジルコニウム化合物またはチタン化合
物の加水分解生成物と、バリウム塩またはストロンチウ
ム塩とを、苛性ソーダなどの強アルカリ性溶液中で反応
させる方法。
物の加水分解生成物と、バリウム塩またはストロンチウ
ム塩とを、苛性ソーダなどの強アルカリ性溶液中で反応
させる方法。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の固相反応法やのシュウ酸法では、高温で焼成する工
程を要するため、平均粒子径1μm未満の、いわゆるサ
ブミクロンサイズの微粒子を得ることが困難であり、し
かも粒子の形状が破砕状で、充填性が悪いという欠点が
あった。
の固相反応法やのシュウ酸法では、高温で焼成する工
程を要するため、平均粒子径1μm未満の、いわゆるサ
ブミクロンサイズの微粒子を得ることが困難であり、し
かも粒子の形状が破砕状で、充填性が悪いという欠点が
あった。
【0007】また、上記の強アルカリ性溶液中で反応
させる方法では、ジルコニウムの反応が遅いため、得ら
れるジルコニウム含有ペロブスカイト化合物が強固に凝
集して粒子径が大きくなり、サブミクロンサイズの微粒
子を得ることが困難であった。
させる方法では、ジルコニウムの反応が遅いため、得ら
れるジルコニウム含有ペロブスカイト化合物が強固に凝
集して粒子径が大きくなり、サブミクロンサイズの微粒
子を得ることが困難であった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、一般式A
BO3 (ただし、Aはバリウムおよび/またはストロン
チウムであり、Bはジルコニウムまたはジルコニウムお
よびチタンである)で表されるジルコニウム含有ペロブ
スカイト化合物を湿式反応により製造するにあたり、機
械的粉砕手段を上記湿式反応に組み込むことによって、
平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含有ペロブス
カイト化合物微粉体が容易に得られることを見出し、本
発明を完成するにいたった。
BO3 (ただし、Aはバリウムおよび/またはストロン
チウムであり、Bはジルコニウムまたはジルコニウムお
よびチタンである)で表されるジルコニウム含有ペロブ
スカイト化合物を湿式反応により製造するにあたり、機
械的粉砕手段を上記湿式反応に組み込むことによって、
平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含有ペロブス
カイト化合物微粉体が容易に得られることを見出し、本
発明を完成するにいたった。
【0009】すなわち、本発明では、湿式反応によりジ
ルコニウム含有ペロブスカイト化合物を製造する工程
に、機械的粉砕手段を組み込むことによって、ジルコニ
ウム含有ペロブスカイト化合物の生成速度を高め、生成
粒子の凝集を防ぎ、平均粒子径0.1μm以下の微粉体
を製造できるようにしたのである。
ルコニウム含有ペロブスカイト化合物を製造する工程
に、機械的粉砕手段を組み込むことによって、ジルコニ
ウム含有ペロブスカイト化合物の生成速度を高め、生成
粒子の凝集を防ぎ、平均粒子径0.1μm以下の微粉体
を製造できるようにしたのである。
【0010】本発明において、湿式反応としては常圧加
熱反応法、水熱加圧法などが採用される。
熱反応法、水熱加圧法などが採用される。
【0011】常圧加熱反応法とは、各成分元素化合物の
混合水溶液またはスラリーを、反応が進行するpH(通
常pH10以上)で、常圧下、加熱反応する方法をい
い、水熱加圧法とは、各成分元素化合物の混合水溶液ま
たはスラリーを、反応が進行するpH(通常pH10以
上)で、加圧下、通常100〜300℃で反応させる方
法をいう。
混合水溶液またはスラリーを、反応が進行するpH(通
常pH10以上)で、常圧下、加熱反応する方法をい
い、水熱加圧法とは、各成分元素化合物の混合水溶液ま
たはスラリーを、反応が進行するpH(通常pH10以
上)で、加圧下、通常100〜300℃で反応させる方
法をいう。
【0012】上記二つの反応方法のうち、経済性、装置
の簡便さなどの点では、常圧加熱反応法の方が優れてい
る。したがって、常圧加熱反応法によって、ジルコニウ
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体を製造することがで
きればそれに越したことはない。
の簡便さなどの点では、常圧加熱反応法の方が優れてい
る。したがって、常圧加熱反応法によって、ジルコニウ
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体を製造することがで
きればそれに越したことはない。
【0013】しかし、これまでにも、常圧加熱反応法に
よってジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体を
製造することが種々検討されているが、ジルコニウムが
存在すると、ペロブスカイト化合物の生成速度が遅くな
るため、凝集が生じて粒子径0.5μm以上のものしか
得られず、平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を得るにいたっていな
い。
よってジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体を
製造することが種々検討されているが、ジルコニウムが
存在すると、ペロブスカイト化合物の生成速度が遅くな
るため、凝集が生じて粒子径0.5μm以上のものしか
得られず、平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を得るにいたっていな
い。
【0014】そこで、本発明者らは、この問題を解決す
るため鋭意研究を重ねた結果、湿式反応時に、堅固で粉
砕しがたい粒子が生じる前に機械的粉砕手段を組み込む
ことによって、平均粒子径0.1μm以下の微粒のジル
コニウム含有ペロブスカイト化合物が得られることを見
出し、それに基づいて本発明を完成したのである。
るため鋭意研究を重ねた結果、湿式反応時に、堅固で粉
砕しがたい粒子が生じる前に機械的粉砕手段を組み込む
ことによって、平均粒子径0.1μm以下の微粒のジル
コニウム含有ペロブスカイト化合物が得られることを見
出し、それに基づいて本発明を完成したのである。
【0015】以下、本発明を詳細に説明すると、本発明
において使用可能な原料化合物の形態としては、水酸化
物、酸化物、塩などがあげられる。
において使用可能な原料化合物の形態としては、水酸化
物、酸化物、塩などがあげられる。
【0016】特に、水酸化物は、不純物の混入が少な
く、またB成分(一般式ABO3 におけるB成分で、具
体的には、ジルコニウムまたはジルコニウムおよびチタ
ン)の水酸化物は水不溶性であり、得られる生成物の粒
子径は、このB成分の水酸化物の粒子径が反映されたも
のとなるので、生成物の粒子径をコントロールする上
で、水酸化物を用いることが好ましい。
く、またB成分(一般式ABO3 におけるB成分で、具
体的には、ジルコニウムまたはジルコニウムおよびチタ
ン)の水酸化物は水不溶性であり、得られる生成物の粒
子径は、このB成分の水酸化物の粒子径が反映されたも
のとなるので、生成物の粒子径をコントロールする上
で、水酸化物を用いることが好ましい。
【0017】A成分(一般式ABO3 におけるA成分
で、具体的には、バリウムまたはストロンチウム)の水
酸化物としては、水酸化バリウム、水酸化バリウム・8
水和物、水酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム
・8水和物などが用いられる。
で、具体的には、バリウムまたはストロンチウム)の水
酸化物としては、水酸化バリウム、水酸化バリウム・8
水和物、水酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム
・8水和物などが用いられる。
【0018】B成分の水酸化物としては、塩化ジルコニ
ウム、オキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫
酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩や、塩化チタン、
硫酸チタンなどのチタン塩を加水分解し、濾過、水洗し
て得られるもの、あるいは既に水酸化物として市販され
ているものを用いることができる。
ウム、オキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫
酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩や、塩化チタン、
硫酸チタンなどのチタン塩を加水分解し、濾過、水洗し
て得られるもの、あるいは既に水酸化物として市販され
ているものを用いることができる。
【0019】ジルコニウムとチタンとでは、ゲル化時点
のpHが異なるため、これらの組成変動が少ない加水分
解生成物を得るためには、アンモニア水中に、ジルコニ
ウム塩とチタン塩との均一混合溶液を滴下し、瞬時に共
沈する方法をとるのが好ましい。
のpHが異なるため、これらの組成変動が少ない加水分
解生成物を得るためには、アンモニア水中に、ジルコニ
ウム塩とチタン塩との均一混合溶液を滴下し、瞬時に共
沈する方法をとるのが好ましい。
【0020】なお、ジルコニウムおよびチタンの水酸化
物としては、上記のようにジルコニウム塩とチタン塩と
を水溶液とし、混合系で加水分解した共沈水酸化物以外
にも、独立系で加水分解した水酸化ジルコニウムと水酸
化チタンとを混合した物も使用することができる。ま
た、チタンとジルコニウムのアルコキシドを用いた場合
も同様であり、混合系溶液に水を加えて加水分解させた
共沈水酸化物や独立系での加水分解による水酸化物を混
合した物などが使用される。
物としては、上記のようにジルコニウム塩とチタン塩と
を水溶液とし、混合系で加水分解した共沈水酸化物以外
にも、独立系で加水分解した水酸化ジルコニウムと水酸
化チタンとを混合した物も使用することができる。ま
た、チタンとジルコニウムのアルコキシドを用いた場合
も同様であり、混合系溶液に水を加えて加水分解させた
共沈水酸化物や独立系での加水分解による水酸化物を混
合した物などが使用される。
【0021】機械的粉砕手段としては、通常、粉砕メジ
アを利用したものが採用される。装置としては、例え
ば、サンドグラインドミル、ボールミル、振動ミルなど
が使用される。これらの装置は、反応速度を高めるた
め、加熱手段が付いたものが好ましい。加熱手段の取り
付けやすさや、連続生産性などを考えると、特に縦型サ
ンドグラインドミルが好ましい。
アを利用したものが採用される。装置としては、例え
ば、サンドグラインドミル、ボールミル、振動ミルなど
が使用される。これらの装置は、反応速度を高めるた
め、加熱手段が付いたものが好ましい。加熱手段の取り
付けやすさや、連続生産性などを考えると、特に縦型サ
ンドグラインドミルが好ましい。
【0022】粉砕メジアとしては、ジルコニアメジア、
アルミナメジア、ムライトメジアなどが用いられるが、
メジア自身の摩耗成分や強度などを考えると、ジルコニ
アメジアが特に好ましい。
アルミナメジア、ムライトメジアなどが用いられるが、
メジア自身の摩耗成分や強度などを考えると、ジルコニ
アメジアが特に好ましい。
【0023】メジア径が小さいほど微粉体が得られる傾
向にあるが、現実に使用するにあたっては、メジア径
0.1〜5mmのものが好ましい。0.1mmより小さ
い径のメジアを用いた場合は取り扱いが困難であり、5
mmより大きい径のメジアを用いた場合は、粉砕能力が
不充分になり、最終生成物の平均粒子径が0.1μmよ
り大きなものになってしまう。
向にあるが、現実に使用するにあたっては、メジア径
0.1〜5mmのものが好ましい。0.1mmより小さ
い径のメジアを用いた場合は取り扱いが困難であり、5
mmより大きい径のメジアを用いた場合は、粉砕能力が
不充分になり、最終生成物の平均粒子径が0.1μmよ
り大きなものになってしまう。
【0024】このようなメジア径の選択によって、得ら
れるジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の粒
子径をコントロールすることができる。また、サングラ
インドミルなどの機械的粉砕手段の攪拌速度を調節する
ことによってもジルコニウム含有ペロブスカイト化合物
微粉体の粒子径をコントロールすることができる。
れるジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の粒
子径をコントロールすることができる。また、サングラ
インドミルなどの機械的粉砕手段の攪拌速度を調節する
ことによってもジルコニウム含有ペロブスカイト化合物
微粉体の粒子径をコントロールすることができる。
【0025】反応に用いる原料の仕込みのA成分元素と
B成分元素との原子比は、未反応のB成分の水酸化物が
残らないような比率であることが好ましく、また、A成
分元素の原料を多量に加えすぎると副反応が生じるおそ
れがある上に経済的にも好ましくないので、A/B原子
比として1〜50、より反応性を向上させるためには
1.2〜50が好ましい。
B成分元素との原子比は、未反応のB成分の水酸化物が
残らないような比率であることが好ましく、また、A成
分元素の原料を多量に加えすぎると副反応が生じるおそ
れがある上に経済的にも好ましくないので、A/B原子
比として1〜50、より反応性を向上させるためには
1.2〜50が好ましい。
【0026】また、反応時におけるスラリー濃度は、A
成分の水酸化物の濃度で表すと、反応がスムーズに進行
する0.2モル/kg水〜2モル/kg水が好ましい。
成分の水酸化物の濃度で表すと、反応がスムーズに進行
する0.2モル/kg水〜2モル/kg水が好ましい。
【0027】反応温度は、常圧加熱反応においては、反
応が進行し得る60℃以上であればよいが、反応温度が
高くなるほど反応速度が速くなるので、反応時間の短縮
という観点からは、80℃以上でスラリーの沸点までが
より好ましい。
応が進行し得る60℃以上であればよいが、反応温度が
高くなるほど反応速度が速くなるので、反応時間の短縮
という観点からは、80℃以上でスラリーの沸点までが
より好ましい。
【0028】反応時間は、反応が完了するのに充分な時
間であれば特に限定されることはないが、通常、2〜5
時間程度が好ましい。
間であれば特に限定されることはないが、通常、2〜5
時間程度が好ましい。
【0029】上記のようにして、反応を完結させたの
ち、粉砕メジアを除去し、通常の方法で濾過、水洗、乾
燥し、仮焼することによって、ジルコニウム含有ペロブ
スカイト化合物微粉体が得られる。
ち、粉砕メジアを除去し、通常の方法で濾過、水洗、乾
燥し、仮焼することによって、ジルコニウム含有ペロブ
スカイト化合物微粉体が得られる。
【0030】このようにして得られるジルコニウム含有
ペロブスカイト化合物微粉体は、平均粒子径で0.1μ
m以下のものであるが、その粒子径の下限は、通常、平
均粒子径で0.01μm程度である。つまり、より粒子
径の小さいものも、製造可能であるが、あまりにも粒子
径の小さすぎるものは、それ自身で凝集を起こすおそれ
があるためである。
ペロブスカイト化合物微粉体は、平均粒子径で0.1μ
m以下のものであるが、その粒子径の下限は、通常、平
均粒子径で0.01μm程度である。つまり、より粒子
径の小さいものも、製造可能であるが、あまりにも粒子
径の小さすぎるものは、それ自身で凝集を起こすおそれ
があるためである。
【0031】また、上記のように、機械的粉砕手段を組
み込むことによって製造されたジルコニウム含有ペロブ
スカイト化合物微粉体を、A成分原料として水酸化バリ
ウムおよび/または水酸化ストロンチウムを用い、B成
分原料としてジルコニウム化合物またはジルコニウム化
合物およびチタン化合物の加水分解生成物を用いて、両
者の湿式反応を行う際に、共存させておくと、共存させ
るジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の粒子
径や添加量に応じて、粒子径を制御したジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を製造することができ
る。
み込むことによって製造されたジルコニウム含有ペロブ
スカイト化合物微粉体を、A成分原料として水酸化バリ
ウムおよび/または水酸化ストロンチウムを用い、B成
分原料としてジルコニウム化合物またはジルコニウム化
合物およびチタン化合物の加水分解生成物を用いて、両
者の湿式反応を行う際に、共存させておくと、共存させ
るジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の粒子
径や添加量に応じて、粒子径を制御したジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を製造することができ
る。
【0032】上記の方法において、添加するジルコニウ
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体の平均粒子径は0.
01〜0.1μmであることが好ましい。平均粒子径が
0.01μmより小さいと、湿式反応おけるペロブスカ
イト化合物の生成過程において生成粒子の凝集が激しく
なり、また、平均粒子径が0.1μmより大きいと、生
成物の粒子径が0.1μmを超えてしまうため、微粉体
を得るという目的が達成されなくなる。
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体の平均粒子径は0.
01〜0.1μmであることが好ましい。平均粒子径が
0.01μmより小さいと、湿式反応おけるペロブスカ
イト化合物の生成過程において生成粒子の凝集が激しく
なり、また、平均粒子径が0.1μmより大きいと、生
成物の粒子径が0.1μmを超えてしまうため、微粉体
を得るという目的が達成されなくなる。
【0033】上記の方法において、添加するジルコニウ
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体の量は0.01〜1
000モル%が好ましい。添加量が0.01モル%より
少ないと、生成物の平均粒子径が0.1μmよりも大き
くなり、微粉体を得るという目的が達成されなくなる。
添加量が1000モル%を超える場合は、生成物の大部
分を添加したジルコニウム含有ペロブスカイト化合物が
占めることになり、添加する意味がなくなってしまう。
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体の量は0.01〜1
000モル%が好ましい。添加量が0.01モル%より
少ないと、生成物の平均粒子径が0.1μmよりも大き
くなり、微粉体を得るという目的が達成されなくなる。
添加量が1000モル%を超える場合は、生成物の大部
分を添加したジルコニウム含有ペロブスカイト化合物が
占めることになり、添加する意味がなくなってしまう。
【0034】上記の方法における反応条件、例えばA/
B原子比、反応時におけるスラリー濃度、反応温度など
は、前記の機械的粉砕手段を取り入れた場合と同様でよ
い。ただし、反応時間は若干短くてもよく、1時間以上
であればよい。
B原子比、反応時におけるスラリー濃度、反応温度など
は、前記の機械的粉砕手段を取り入れた場合と同様でよ
い。ただし、反応時間は若干短くてもよく、1時間以上
であればよい。
【0035】また、A成分の水酸化物、B成分化合物の
加水分解生成物、添加するジルコニウム含有ペロブスカ
イト化合物微粉体などの混合方法については、特に限定
されるものではなく、反応が開始する前に充分混合され
ていればよい。
加水分解生成物、添加するジルコニウム含有ペロブスカ
イト化合物微粉体などの混合方法については、特に限定
されるものではなく、反応が開始する前に充分混合され
ていればよい。
【0036】
【発明の効果】本発明においては、ジルコニウム含有ペ
ロブスカイト化合物を製造するための湿式反応に、機械
的粉砕手段を組み込むことによって、ジルコニウム含有
ペロブスカイト化合物の生成速度を高め、生成粒子の凝
集を防ぎ、平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を製造することができる
ようになった。
ロブスカイト化合物を製造するための湿式反応に、機械
的粉砕手段を組み込むことによって、ジルコニウム含有
ペロブスカイト化合物の生成速度を高め、生成粒子の凝
集を防ぎ、平均粒子径0.1μm以下のジルコニウム含
有ペロブスカイト化合物微粉体を製造することができる
ようになった。
【0037】また、本発明によって得られるジルコニウ
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体は、平均粒子径0.
1μm以下において粒子径の制御が可能なものであり、
しかも分散性が良く、反応性も優れている。
ム含有ペロブスカイト化合物微粉体は、平均粒子径0.
1μm以下において粒子径の制御が可能なものであり、
しかも分散性が良く、反応性も優れている。
【0038】
【実施例】つぎに、実施例をあげて本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
【0039】実施例1 オキシ塩化ジルコニウム・8水和物2020gを純水7
360gに溶解し、1時間攪拌した。この水溶液を10
重量%アンモニア水30リットル中に滴下し、pH9.
2の白色スラリーを得た。
360gに溶解し、1時間攪拌した。この水溶液を10
重量%アンモニア水30リットル中に滴下し、pH9.
2の白色スラリーを得た。
【0040】このスラリーを濾過、水洗した後、再スラ
リー化し、ついで60℃に加熱し、酢酸を添加してpH
6.0で40分間熟成した。熟成後、濾過、水洗し、固
形分が20重量%の含水水酸化ジルコニウムゲルのケー
キを得た。
リー化し、ついで60℃に加熱し、酢酸を添加してpH
6.0で40分間熟成した。熟成後、濾過、水洗し、固
形分が20重量%の含水水酸化ジルコニウムゲルのケー
キを得た。
【0041】得られたケーキ50g(ジルコニウム分と
して0.08モル)、水酸化バリウム・8水和物35g
(バリウム分として0.11モル)、直径0.5mmの
ジルコニアメジア600gおよび純水100gを、ラバ
ーヒーターを取り付けた内容積500mlのアルミナ磁
製の反応容器に入れ、1000rpmで30分間攪拌
後、攪拌を続けたまま昇温し、5時間還流した。還流
後、ジルコニアメジアをスラリー中から除去し、ついで
該スラリーを濾過、水洗、乾燥した。
して0.08モル)、水酸化バリウム・8水和物35g
(バリウム分として0.11モル)、直径0.5mmの
ジルコニアメジア600gおよび純水100gを、ラバ
ーヒーターを取り付けた内容積500mlのアルミナ磁
製の反応容器に入れ、1000rpmで30分間攪拌
後、攪拌を続けたまま昇温し、5時間還流した。還流
後、ジルコニアメジアをスラリー中から除去し、ついで
該スラリーを濾過、水洗、乾燥した。
【0042】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムであること
が確認され、走査型電子顕微鏡によって観察された平均
粒子径は、図1に示すように、0.03μmであった。
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムであること
が確認され、走査型電子顕微鏡によって観察された平均
粒子径は、図1に示すように、0.03μmであった。
【0043】図1は、この実施例1により製造されたジ
ルコン酸バリウムの粒子構造を示す10万倍の走査型電
子顕微鏡写真である。この図1に示すように、実施例1
により製造されたジルコン酸バリウムは、一次粒子単位
に近い状態にまで粉砕された微粉体であった。
ルコン酸バリウムの粒子構造を示す10万倍の走査型電
子顕微鏡写真である。この図1に示すように、実施例1
により製造されたジルコン酸バリウムは、一次粒子単位
に近い状態にまで粉砕された微粉体であった。
【0044】比較例1 実施例1で得られた含水水酸化ジルコニウムゲルのケー
キ123g(ジルコニウム分として0.2モル)、水酸
化バリウム・8水和物88g(バリウム分として0.2
8モル)および純水252gを、窒素雰囲気下で内容積
500mlのポリテトラフルオロエチレン製反応容器に
入れ、ポリテトラフルオロエチレン製攪拌羽根により1
000rpmで1時間攪拌した。攪拌を続けたまま昇温
し、8時間還流した。還流後、スラリーを濾過、水洗、
乾燥した。
キ123g(ジルコニウム分として0.2モル)、水酸
化バリウム・8水和物88g(バリウム分として0.2
8モル)および純水252gを、窒素雰囲気下で内容積
500mlのポリテトラフルオロエチレン製反応容器に
入れ、ポリテトラフルオロエチレン製攪拌羽根により1
000rpmで1時間攪拌した。攪拌を続けたまま昇温
し、8時間還流した。還流後、スラリーを濾過、水洗、
乾燥した。
【0045】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムであること
が確認され、走査型電子顕微鏡によって観察された平均
粒子径は、図2に示すように、1μmであった。
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムであること
が確認され、走査型電子顕微鏡によって観察された平均
粒子径は、図2に示すように、1μmであった。
【0046】図2は、この比較例1により製造されたジ
ルコン酸バリウム粒子構造を示す倍率6000倍の走査
型電子顕微鏡写真である。この図2に示すように、比較
例1により製造されたジルコン酸バリウムは、一次粒子
が球状に凝集した粒子径の大きな二次粒子であった。
ルコン酸バリウム粒子構造を示す倍率6000倍の走査
型電子顕微鏡写真である。この図2に示すように、比較
例1により製造されたジルコン酸バリウムは、一次粒子
が球状に凝集した粒子径の大きな二次粒子であった。
【0047】実施例2 実施例1で得られた含水水酸化ジルコニウムゲルのケー
キ50g、直径0.5mmのジルコニアメジア600g
および純水70gをアルミナ磁製の反応容器に入れ、1
000rpmで30分間攪拌後、攪拌を続けたまま昇温
した。
キ50g、直径0.5mmのジルコニアメジア600g
および純水70gをアルミナ磁製の反応容器に入れ、1
000rpmで30分間攪拌後、攪拌を続けたまま昇温
した。
【0048】還流が開始した時点で、ただちに、窒素雰
囲気下で調製、煮沸させた濃度27重量%のバリタ水
(水酸化バリウム水溶液)60g(A/Bの原子比で
1.2にあたる)を添加し、再び還流を続けた。
囲気下で調製、煮沸させた濃度27重量%のバリタ水
(水酸化バリウム水溶液)60g(A/Bの原子比で
1.2にあたる)を添加し、再び還流を続けた。
【0049】この時、還流時間を変化させ、得られるジ
ルコン酸バリウムの生成量と反応時間との関係を調べ
た。その結果を図3に示す。
ルコン酸バリウムの生成量と反応時間との関係を調べ
た。その結果を図3に示す。
【0050】ジルコン酸バリウムの生成量は、立方晶系
ペロブスカイトのX線回折による(110)面のピーク
面積から算出した。
ペロブスカイトのX線回折による(110)面のピーク
面積から算出した。
【0051】図3に示すように、この実施例2による場
合は、反応時間が約1時間で、ジルコン酸バリウムの生
成量がほぼ100%に達し、反応が非常に速く進行する
ことがわかる。
合は、反応時間が約1時間で、ジルコン酸バリウムの生
成量がほぼ100%に達し、反応が非常に速く進行する
ことがわかる。
【0052】また、反応時間が2時間の時に生成したジ
ルコン酸バリウムを走査型電子顕微鏡写真で観察したと
ころ、その平均粒子径は0.03μmであった。
ルコン酸バリウムを走査型電子顕微鏡写真で観察したと
ころ、その平均粒子径は0.03μmであった。
【0053】比較例2 実施例1で得られた含水水酸化ジルコニウムゲルのケー
キ80gおよび純水110gを、内容積500mlのポ
リテトラフルオロエチレン製反応容器に入れ、ポリテト
ラフルオロエチレン製攪拌羽根により1000rpmで
1時間攪拌し、その後、攪拌を続けたまま昇温した。
キ80gおよび純水110gを、内容積500mlのポ
リテトラフルオロエチレン製反応容器に入れ、ポリテト
ラフルオロエチレン製攪拌羽根により1000rpmで
1時間攪拌し、その後、攪拌を続けたまま昇温した。
【0054】還流が開始した時点で、ただちに、窒素雰
囲気下で調製、煮沸させた27重量%のバリタ水(水酸
化バリウム水溶液)96g(A/Bの原子比で1.2に
あたる)を添加し、還流を再び続けた。
囲気下で調製、煮沸させた27重量%のバリタ水(水酸
化バリウム水溶液)96g(A/Bの原子比で1.2に
あたる)を添加し、還流を再び続けた。
【0055】この時、還流時間を変化させ、実施例2と
同様に、得られるジルコン酸バリウムの生成量と反応時
間との関係を調べた。その結果を実施例2と同様に図3
に示す。
同様に、得られるジルコン酸バリウムの生成量と反応時
間との関係を調べた。その結果を実施例2と同様に図3
に示す。
【0056】図3に示すように、この比較例2による場
合は、反応時間が約10時間でようやくジルコン酸バリ
ウムの生成量が100%に達し、実施例2に比べて反応
が遅いことがわかる。
合は、反応時間が約10時間でようやくジルコン酸バリ
ウムの生成量が100%に達し、実施例2に比べて反応
が遅いことがわかる。
【0057】また、反応時間が10時間の時に得られた
ジルコン酸バリウムを走査型電子顕微鏡写真で観察した
ところ、その平均粒子径は1μmであった。
ジルコン酸バリウムを走査型電子顕微鏡写真で観察した
ところ、その平均粒子径は1μmであった。
【0058】実施例3 ジルコニアメジアの直径を5mmに変えたほかは、実施
例1と同様に反応を行った。
例1と同様に反応を行った。
【0059】得られた生成物は、X線回折による分析の
結果、ジルコン酸バリウムであることが確認され、走査
型電子顕微鏡写真によって観察された平均粒子径は0.
1μmであった。
結果、ジルコン酸バリウムであることが確認され、走査
型電子顕微鏡写真によって観察された平均粒子径は0.
1μmであった。
【0060】実施例4 四塩化チタン水溶液(チタンとして16.4重量%含
有)532g(チタンとして1.8モル)、オキシ塩化
ジルコニウム・8水和物252g(ジルコニウムとして
0.78モル)および純水2830gを含む混合溶液を
調製し、1時間攪拌した。
有)532g(チタンとして1.8モル)、オキシ塩化
ジルコニウム・8水和物252g(ジルコニウムとして
0.78モル)および純水2830gを含む混合溶液を
調製し、1時間攪拌した。
【0061】この水溶液を10重量%アンモニア水1.
2リットル中に滴下し、pH=9.0の白色スラリーを
得た。このスラリーを濾過、水洗した後、再スラリー化
し、60℃に加熱し、酢酸を添加してpH6.0で40
分間熟成した。熟成後、濾過、水洗し、固形分が12重
量%の含水水酸化チタンおよび含水水酸化ジルコニウム
の共沈ケーキを得た。
2リットル中に滴下し、pH=9.0の白色スラリーを
得た。このスラリーを濾過、水洗した後、再スラリー化
し、60℃に加熱し、酢酸を添加してpH6.0で40
分間熟成した。熟成後、濾過、水洗し、固形分が12重
量%の含水水酸化チタンおよび含水水酸化ジルコニウム
の共沈ケーキを得た。
【0062】得られたケーキ62g(チタン+ジルコニ
ウム分として0.08モル)、水酸化バリウム・8水和
物35g(バリウム分として0.11モル)、直径0.
5mmのジルコニアメジア600gおよび純水85gを
アルミナ磁製の反応容器に入れ、1000rpmで30
分間攪拌後、攪拌を続けたまま昇温し、2時間還流し
た。還流後、得られたスラリー中からジルコニアメジア
を除去し、ついで濾過、水洗、乾燥した。
ウム分として0.08モル)、水酸化バリウム・8水和
物35g(バリウム分として0.11モル)、直径0.
5mmのジルコニアメジア600gおよび純水85gを
アルミナ磁製の反応容器に入れ、1000rpmで30
分間攪拌後、攪拌を続けたまま昇温し、2時間還流し
た。還流後、得られたスラリー中からジルコニアメジア
を除去し、ついで濾過、水洗、乾燥した。
【0063】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムとチタン酸
バリウムとの固溶体であることが確認され、走査型電子
顕微鏡写真によって観察された平均粒子径は0.03μ
mであった。
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムとチタン酸
バリウムとの固溶体であることが確認され、走査型電子
顕微鏡写真によって観察された平均粒子径は0.03μ
mであった。
【0064】実施例5 水酸化バリウム・8水和物に代えて、水酸化ストロンチ
ウム・8水和物29g(ストロンチウム分として0.1
1モル)を用いたほかは、実施例1と同様に反応を行っ
た。
ウム・8水和物29g(ストロンチウム分として0.1
1モル)を用いたほかは、実施例1と同様に反応を行っ
た。
【0065】得られた生成物は、X線回折による分析の
結果、ジルコン酸ストロンチウムであることが確認さ
れ、走査型電子顕微鏡写真によって観察された平均粒子
径は0.02μmであった。
結果、ジルコン酸ストロンチウムであることが確認さ
れ、走査型電子顕微鏡写真によって観察された平均粒子
径は0.02μmであった。
【0066】実施例6 実施例1で得られた含水水酸化ジルコニウムゲルのケー
キ616g(ジルコニウム分として1.0モル)、水酸
化バリウム・8水和物442g(バリウム分として1.
4モル)および純水1260gを、窒素雰囲気下で内容
積3リットルのポリテトラフルオロエチレン製反応容器
に入れ、ポリテトラフルオロエチレン製攪拌羽根により
300rpmで1時間攪拌した。
キ616g(ジルコニウム分として1.0モル)、水酸
化バリウム・8水和物442g(バリウム分として1.
4モル)および純水1260gを、窒素雰囲気下で内容
積3リットルのポリテトラフルオロエチレン製反応容器
に入れ、ポリテトラフルオロエチレン製攪拌羽根により
300rpmで1時間攪拌した。
【0067】上記のようにして得られたスラリーに、実
施例1により製造された平均粒子径0.03μmのジル
コン酸バリウム微粉体14g(0.05モル)を添加
し、さらに1時間攪拌した。攪拌を続けたまま昇温し、
8時間還流した。反応後、スラリーを濾過、水洗、乾燥
した。この場合における水酸化ジルコニウムに対するジ
ルコン酸バリウムの添加量は5モル%であった。
施例1により製造された平均粒子径0.03μmのジル
コン酸バリウム微粉体14g(0.05モル)を添加
し、さらに1時間攪拌した。攪拌を続けたまま昇温し、
8時間還流した。反応後、スラリーを濾過、水洗、乾燥
した。この場合における水酸化ジルコニウムに対するジ
ルコン酸バリウムの添加量は5モル%であった。
【0068】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムであること
が確認され、走査型電子顕微鏡写真によって観察された
平均粒子径は0.09μmであった。
回折による分析の結果、ジルコン酸バリウムであること
が確認され、走査型電子顕微鏡写真によって観察された
平均粒子径は0.09μmであった。
【0069】実施例7〜9 実施例1により製造された平均粒子径0.03μmのジ
ルコン酸バリウム微粉体の添加量を変えたほかは、実施
例6と同一条件で反応を行った。
ルコン酸バリウム微粉体の添加量を変えたほかは、実施
例6と同一条件で反応を行った。
【0070】各実施例における平均粒子径0.03μm
のジルコン酸バリウム微粉体の添加量と得られたジルコ
ン酸バリウムの走査型電子顕微鏡写真によって観察され
た平均粒子径を表1に示す。
のジルコン酸バリウム微粉体の添加量と得られたジルコ
ン酸バリウムの走査型電子顕微鏡写真によって観察され
た平均粒子径を表1に示す。
【0071】
【表1】
【0072】表1に示すように、平均粒子径0.03μ
mのジルコン酸バリウムの添加量に応じて、得られるジ
ルコン酸バリウムの平均粒子径が変化しており、微粒の
ジルコン酸バリウムの添加量によって、生成するジルコ
ン酸バリウムの粒子径が制御できることがわかる。
mのジルコン酸バリウムの添加量に応じて、得られるジ
ルコン酸バリウムの平均粒子径が変化しており、微粒の
ジルコン酸バリウムの添加量によって、生成するジルコ
ン酸バリウムの粒子径が制御できることがわかる。
【図1】本発明の実施例1により製造されたジルコン酸
バリウムの粒子構造を示す倍率10万倍の走査型電子顕
微鏡写真である。
バリウムの粒子構造を示す倍率10万倍の走査型電子顕
微鏡写真である。
【図2】比較例1により製造されたジルコン酸バリウム
の粒子構造を示す倍率6000倍の走査型電子顕微鏡写
真である。
の粒子構造を示す倍率6000倍の走査型電子顕微鏡写
真である。
【図3】実施例2および比較例2におけるジルコン酸バ
リウムの生成量と反応時間との関係を示すグラフであ
る。
リウムの生成量と反応時間との関係を示すグラフであ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 バリウム化合物および/またはストロン
チウム化合物と、ジルコニウム化合物またはジルコニウ
ム化合物およびチタン化合物とを湿式反応させて、一般
式ABO3 (ただし、Aはバリウムおよび/またはスト
ロンチウムであり、Bはジルコニウムまたはジルコニウ
ムおよびチタンである)で表されるジルコニウム含有ペ
ロブスカイト化合物の製造にあたり、機械的粉砕を行い
ながら上記湿式反応を進行させて、一般式ABO3 で表
されるジルコニウム含有ペロブスカイト化合物の微粉体
を製造することを特徴とするジルコニウム含有ペロブス
カイト化合物微粉体の製造方法。 - 【請求項2】 バリウム化合物がバリウムの水酸化物ま
たは酸化物で、ストロンチウム化合物がストロンチウム
の水酸化物または酸化物であり、ジルコニウム化合物が
ジルコニウム化合物の加水分解生成物で、ジルコニウム
化合物およびチタン化合物がそれらの加水分解生成物で
あり、湿式反応を60℃以上で行う請求項1記載のジル
コニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の製造方法。 - 【請求項3】 機械的粉砕手段がサンドグラインドミル
によるものである請求項1記載のジルコニウム含有ペロ
ブスカイト化合物微粉体の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の方法により製造されたジ
ルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の存在下
で、水酸化バリウムおよび/または水酸化ストロンチウ
ムと、ジルコニウム化合物の加水分解生成物またはジル
コニウム化合物およびチタン化合物の加水分解生成物と
を湿式反応させることを特徴とするジルコニウム含有ペ
ロブスカイト化合物微粉体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22501091A JPH0543240A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | ジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22501091A JPH0543240A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | ジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543240A true JPH0543240A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16822665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22501091A Pending JPH0543240A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | ジルコニウム含有ペロブスカイト化合物微粉体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543240A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07215716A (ja) * | 1993-10-06 | 1995-08-15 | Elf Atochem Sa | 食塩水中の硫酸イオンを除去する方法 |
| JP2005225724A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | ペロブスカイト型ナノ粒子及びその製造方法並びに膜 |
| WO2020045540A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 堺化学工業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池用電解質材料とその前駆体の製造方法 |
| JP2021042094A (ja) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 堺化学工業株式会社 | ジルコン酸系ペロブスカイト型複合酸化物粒子とその製造方法 |
| JP2023151152A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-16 | 株式会社レゾナック | ジルコン酸ストロンチウム系粉末及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP22501091A patent/JPH0543240A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07215716A (ja) * | 1993-10-06 | 1995-08-15 | Elf Atochem Sa | 食塩水中の硫酸イオンを除去する方法 |
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| WO2020045540A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 堺化学工業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池用電解質材料とその前駆体の製造方法 |
| JPWO2020045540A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2020-09-03 | 堺化学工業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池用電解質材料とその前駆体の製造方法 |
| JP2020170718A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-10-15 | 堺化学工業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池用電解質材料とその前駆体の製造方法 |
| TWI813749B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-09-01 | 日商堺化學工業股份有限公司 | 固體氧化物型燃料電池用電解質材料及其前驅體的製造方法 |
| US11962051B2 (en) | 2018-08-30 | 2024-04-16 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Electrolyte material for solid oxide fuel cell and method for producing precursor therefor |
| JP2021042094A (ja) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 堺化学工業株式会社 | ジルコン酸系ペロブスカイト型複合酸化物粒子とその製造方法 |
| JP2023151152A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-16 | 株式会社レゾナック | ジルコン酸ストロンチウム系粉末及びその製造方法 |
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