JPH0587444B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0587444B2
JPH0587444B2 JP237587A JP237587A JPH0587444B2 JP H0587444 B2 JPH0587444 B2 JP H0587444B2 JP 237587 A JP237587 A JP 237587A JP 237587 A JP237587 A JP 237587A JP H0587444 B2 JPH0587444 B2 JP H0587444B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxides
reaction
water
powder
composite perovskite
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
Application number
JP237587A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63170216A (ja
Inventor
Osamu Inoe
Shunichiro Kawashima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62002375A priority Critical patent/JPS63170216A/ja
Priority to US07/141,774 priority patent/US4853199A/en
Priority to DE88300113T priority patent/DE3881064T2/de
Priority to EP88300113A priority patent/EP0275151B1/en
Publication of JPS63170216A publication Critical patent/JPS63170216A/ja
Publication of JPH0587444B2 publication Critical patent/JPH0587444B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンデンサ材料その他のセラミツク
材料となる、複合ペロブスカイト型化合物の製造
方法に関するものである。
従来の技術 従来、酸化物セラミツクス原料粉末の製造方法
としては、含有される金属の酸化物、炭酸塩等を
ボールミル等で混合し、これを適当な温度で仮焼
する方法が行われていた。しかしながら、この方
法で得られた粉末は、(1)粒径が大きく、かつ不均
一なために焼結性が低い。(2)組成的にも不均一な
ために、特性にバラツキが大きい。(3)ボールミル
等を用いて成分の機械的混合粉砕を行うため、不
純物の混入が避けられない。等の欠点があつた。
これらの欠点を改良するために、種々の粉末合
成法が行われている。その一つに金属アルコキシ
ドの加水分解法がある。これは、M(OR)n(M
はn価をとる金属原子、Rはアルキル基)で表さ
れる金属アルコキシドが水と反応し、金属酸化物
あるいは水酸化物とアルコールを生成する事を利
用したもので、例えば、ペロブスカイト型構造を
とるBaTiO3は、BaアルコキシドとTiアルコキ
シドを1:1のモル比で有機溶媒に溶解し、これ
に水を滴下して加水分解させる事により合成され
る(特開昭57−82119号公報)。この方法で得られ
る粉末は、粉末生成時の70〜80℃という低い温度
で既に結晶化しており、また、粒径が微細で焼結
性に優れ、かつ、ボールミル等による混合時の不
純物の混入がないなど、多くの利点があつた。
2種類以上の金属を含む酸化物で、同様の方法
で結晶性粉末として合成可能なものには、
SrTiO3,Ba(Ti1-xZrx)O3,BaZrO3,(Ba1-x
Srx)TiO3等(特開昭58−2220号公報)の、ペロ
ブスカイト型化合物あるいはその固溶体、
MnFe2O4,(Mn1-xZnx)Fe2O4,NiFe2O4等のフ
エライト化合物(特開昭56−26726号公報)、
SrGeO3,PbGeO3,ZnGeO3等のゲルマン酸塩
(特開昭58−199717号公報)、PbWO4,SrAs2O6
等が知られている。
しかしながら、この金属アルコキシドの加水分
解法では、原料の金属アルコキシドが高価である
という点が大きな問題であつた。
また、2種類以上の金属の塩またはその加水分
解生成物を強アルカリ性の水溶液中で反応させ、
微粒径の原料粉末を得る方法も研究されている。
この方法で結晶性粉末として合成可能とされてい
るのは、BaTiO3(工業化学雑誌、71巻、1号、
特開昭59−39726号広報)、Ba(Ti1-xZrx)O3(特
開昭60−103030号広報)、(Ba1-xSrx)TiO3(特開
昭60−103030号広報)、PbTiO3(特開昭61−
158821号広報)の、単純なペロブスカイト型化合
物あるいはその固溶体である。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、同じペロブスカイト型構造をと
る化合物でも、より結晶構造の複雑な、化学式A
(Bx,Cy)O3(A,B,Cはそれぞれp,q,r
価をとる金属原子であり、x+y=1,q≠r,
xq+yr=6−p)で表される、複合ペロブスカ
イト型化合物を合成する場合、前者の金属アルコ
キシドの加水分解法では、アモルフアス状態の粉
末が合成されるとされており、また、後者の金属
塩またはその加水分解生成物を用いる方法では、
前述した4種類の組成の粉末の合成方法が知られ
ているにすぎず(固溶体を端組成に分解して考え
ても、BaTiO3,BaZrO3,SrTiO3,PbTiO3の4
種類である)、結晶性の複合ペロブスカイト型化
合物の製造方法は知られていなかつた。
問題点を解決するための手段 本発明は化学式A(Bx,Cy)O3で表される
(x+y=1,q≠r,xq+yr=6−p)結晶性
複合ペロブスカイト型化合物の製造方法であつ
て、p,q,r価をとる3種類の金属A,B,C
の水溶性塩または加水分解により酸化物、水酸化
物、水和酸化物を生じる有機金属化合物、あるい
は酸化物、水酸化物、水和酸化物を強アルカリ性
水溶液中で反応させ、さらに強アルカリ性水溶液
共存下で95℃以上の温度に加熱する事を特徴とす
る。
作 用 本発明の方法では、金属塩あるいは有機金属化
合物の加水分解より生成する水酸化物、酸化物、
水和酸化物が微粒径で反応性に富み、特にアルカ
リ性水溶液中で反応して各成分の均一混合性に優
れたアモルフアス状粉末を生成し、さらにこのア
モルフアス状粉末が、アルカリ性水溶液共存下で
95℃以上に加熱する事により結晶化する事を利用
したものである。また、アルカリ性とする事によ
り、成分がBaやMgのように水溶性であつても、
溶解による組成ずれが生じにくくなる。
実施例 本発明に用いる原料としては、金属の酸化物、
水酸化物、水和酸化物が微粒径で反応性に富む物
であれば、必ずしも加水分解より生成する物であ
る必要はないが、筆者らの研究では、その粉末が
水溶性でない場合、粒径が1μm以上となると反応
しにくくなり、反応時間も長くする事が必要とな
り、また一部反応しても残余が生じ易い。さら
に、1μm以下であつても、その製造履歴によつて
影響をうけ、高温での熱処理を受けたものは、反
応性に乏しい。
またアルカリ性水溶液とするためには、
NaOHやKOH等のアルカリ性化合物を利用する
のが良いが、合成目的である複合ペロブスカイト
型化合物が、Ba等のアルカリ土類金属を含む場
合には、そのアルカリ土類の水酸化物や酸化物を
用いた方が、Na,K等の不純物の混入を妨げる
事が可能となるので、より好ましい。
以下、代表的な複合ペロブスカイト型化合物で
ある、Ba(Zn1/3Ta2/3)O3を例にとつて、本発明
を説明する。
実施例 1 複合ペロブスカイト型化合物の合成に先立ち、
まず原料となる水酸化物を合成した。すなわち、
試薬特級のZnSO4を純水に溶解し、これに
NaOHを加えて溶液のpHを6.5程度とし、生じた
沈殿を分離し、純水でよく洗浄してZnの水酸化
物を得た。また、TaCl5を硝酸−弗酸の混酸に溶
解し、Znの場合と同様に中和反応によりアモル
フアス状のTaの水酸化物を得た。それぞれの粉
末は1000℃まで加熱して強熱減量を求め、含まれ
るZn,Ta量を求めた。これらの粉末と試薬特級
のBa(OH)2・8H2Oを、Ba:Zn:Ta=3:1:
2となるように、それぞれ0.015mol,0.005mol,
0.010mol秤量し、これを水酸化バリウムで飽和
させた水150mlに混合してフラスコに入れ、この
フラスコをウオーターバス中にセツトし、N2
流中で80℃で5時間加熱還流した。得られた沈殿
を遠心分離機により分離し、湿つた状態のまま薬
包紙で包み、乾燥機中で30℃,90℃,95℃,100
℃,110℃で乾燥して粉末とした。このようにし
て合成した粉末のX線回折測定を行つた。その結
果、30℃で乾燥させたものはアモルフアス相と水
酸化バリウムであつた。90℃乾燥させた物はアモ
ルフアスであつた。95℃および100℃で乾燥させ
たものは極めてブロードではあるが、Ba(Zn1/3
Ta2/3)O3の複合ペロブスカイト相の回折ピーク
を示す粉末が得られた。110℃で乾燥したものは、
結晶性のBa(Zn1/3Ta2/3)O3であつた。
実施例 2 実施例1と同様に、Ba(OH)2・8H2Oとアモ
ルフアス状水酸化タンタル、およびZnSO4水溶液
からpH10で沈殿させて得たZnOを、Ba:Zn:
Ta=3:1:2となるように、それぞれ
0.006mol,0.002mol,0.004mol秤量し、これを
純水50mlに混合し、N2気流中で90℃で5時間加
熱還流した。その後、還流用の冷却器を外し、温
度を上げて100℃で水分が蒸発してなくなるまで
加熱攪拌した。得られた粉末をX線回折測定にか
けたところ、極めてブロードではあるが、Ba
(Zn1/3Ta2/3)O3の複合ペロブスカイト相の回折
ピークが観察された。
実施例 3 有機金属化合物であるTa(C2H5O)5をエタノ
ールに溶解し、これに純水を加えてアモルフアス
状の水酸化タンタルを得た。この水酸化タンタル
とBaSO4,ZnSO4を、Ba:Zn:Ta=3:1:2
となるように、それぞれ0.006mol,0.002mol,
0.004mol秤量し、これを純水100mlに混合し、こ
れにNaOH水溶液を、NaOHが0.032molとなる
ように加えて、N2気流中で沸点で5時間加熱還
流した。
生成した粉末を乾燥後X線回折にかけ、極めて
ブロードではあるが、結晶性の複合ペロブスカイ
ト型化合物Ba(Zn1/3Ta2/3)O3が生成している事
を確認した。
実施例 4 実施例2と同様に、Ba(OH)2・8H2Oとアモ
ルフアス状水酸化タンタル、およびZnSO4水溶液
からpH10で沈澱させて得たZnOを、Ba:Zn:
Ta=3:1:2となるように、それぞれ
0.006mol,0.002mol,0.004mol秤量し、これを
水酸化バリウムで飽和させた水50mlに混合し、容
量200mlのオートクレーブ中で120℃で5時間反応
させた。その後室温まで冷却し、生成した粉末を
ろ別し、乾燥後X線回折にかけて、結晶性のペロ
ブスカイト型化合物の生成を確認した。また、生
成した粉末の結晶子のサイズは約0.1μmであつ
た。
次に反応条件について少し説明する。反応時の
水と原料の混合比は、水が少なすぎると反応が進
行せず、また多すぎると水溶液をアルカリ性とす
るために加えるアルカリ性物質の量が多く必要と
なり、生成物の純度の点からも、コストの面から
も好ましくない。実用的には0.01〜数mol/1
(生成する複合ペロブスカイト型化合物換算)程
度の濃度範囲が望ましい。
次に、反応時のpHについては、pH10以下で
は、反応の進行が極めて遅いため、pH11以上、
より望ましくはpH12以上とするほうが、反応時
間・反応収率の点からも良い。また、成分にBa,
Mg等を含む場合、特にアルカリ性物質を加えな
くても、溶液はアルカリ性となつて、反応が進行
するが、水に溶けた分だけ組成ずれが生じる。こ
の場合には、実施例3.のようにNaOH等のアルカ
リ性物質を添加すれば良いが、生成物にNaが混
入する事が避けがたい。従つて、実施例1.4.のよ
うに、あらかじめその成分で飽和させておいた水
溶液を用いるか、その成分を過剰に添加するか、
あるいは実施例2.のように、初め適当な濃度の水
溶液を用い、反応させながら水分を徐々に蒸発さ
せ、乾燥させてしまう方法が良い。
次に反応温度についてであるが、本発明は、金
属塩等の加水分解生成物などが相互に反応して、
各成分が均一に混合されたアモルフアス状態の粉
末となるプロセスと、このアモルフアス状の粉末
が結晶化して複合ペロブスカイト型化合物に変化
するプロセスの、2段階に分けて考える事が出来
る。
前者の反応は、温度が高ければ高いほど速く進
むが、特に何度以上必要という事はない。その反
応完結に必要とされる時間は、反応温度のみなら
ず、原料の種類や量などによつても変化する。一
般的には、反応時間をあまり長くさせないため
に、70℃程度以上とする事が望ましい。
一方、後者の結晶化は、時間よりも温度に効果
が重要であり、前者の反応が完了しており、かつ
温度が一定以上であれば、結晶化は容易に生じ
る。ただしこの場合も、実施例にも示したよう
に、95〜100℃で一応結晶性の複合ペロブスカイ
ト型化合物が生成し始めるが、その結晶性は極め
て低く、100℃以上、出来うれば105℃以上とする
方が結晶性が良くなる。このためには、実施例4.
で示したように、オートクレーブを用いる方法が
一般的である。もちろん、反応の初めより、95℃
以上の温度で処理すれば、アモルフアスへの反応
も速く、また同時に結晶化も生じる事となる。
さらに、本発明の反応を空気中で行うと、CO2
ガスと反応して水に溶解しない炭酸塩を生じる金
属(例えばBa)を含む場合には、反応が阻害さ
れるので、N2中やO2中で反応を行う必要がある。
発明の効果 本発明は、p,q,r価q≠rをとる3種類の
金属A,B,Cの水溶性塩または、加水分解によ
り酸化物、水酸化物、水和酸化物を生じる有機金
属化合物、あるいは酸化物、水酸化物、水和酸化
物を、強アルカリ性水溶液中で反応させ、さらに
強アルカリ性水溶液共存下で95℃以上の温度に加
熱し、化学式A(Bx,Cy)O3で表され(x+y
=1,xq+yr=6−p)、結晶性を有する化合物
を得ることを特徴とする。
本製造法によれば、従来の固相法によるものよ
りも、500〜900℃低い温度で、微粒径で結晶性の
複合ペロブスカイト型化合物を容易かつ安価に製
造する事が可能である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 p,q,r価(但しqとrとは異なる値)を
    とる3種類の金属A,B,Cの水溶性塩または、
    加水分解により酸化物、水酸化物、水和酸化物を
    生じる有機金属化合物、あるいは酸化物、水酸化
    物、水和酸化物を、強アルカリ性水溶液中で反応
    させ、さらに強アルカリ性水溶液共存下で95℃以
    上の温度に加熱し、化学式A(Bx,Cy)O3で表さ
    れ(x+y=1,xq+yr=6−p)、結晶性を有
    する化合物を得ることを特徴とする複合ペロブス
    カイト型化合物の製造方法。 2 Aがアルカリ土類金属、BおよびCがMg,
    Zn,Nb,Ta,Co,Niから選択された元素であ
    る特許請求の範囲第1項記載の複合ペロブスカイ
    ト型化合物の製造方法。
JP62002375A 1987-01-08 1987-01-08 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法 Granted JPS63170216A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62002375A JPS63170216A (ja) 1987-01-08 1987-01-08 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法
US07/141,774 US4853199A (en) 1987-01-08 1988-01-07 Method for producing crystalline complex perovskite compounds
DE88300113T DE3881064T2 (de) 1987-01-08 1988-01-08 Verfahren zur Herstellung von kristallinen komplexen Perovskit-Verbindungen.
EP88300113A EP0275151B1 (en) 1987-01-08 1988-01-08 Method for producing crystalline complex perovskite compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62002375A JPS63170216A (ja) 1987-01-08 1987-01-08 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63170216A JPS63170216A (ja) 1988-07-14
JPH0587444B2 true JPH0587444B2 (ja) 1993-12-16

Family

ID=11527502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62002375A Granted JPS63170216A (ja) 1987-01-08 1987-01-08 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63170216A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2684663A1 (fr) * 1991-12-06 1993-06-11 Rhone Poulenc Chimie Perosvskites a base de tantale ou de niobium et leur procede de preparation.

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63170216A (ja) 1988-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0255193B1 (en) Method of producing alkaline-earth metal titanates in powder form
JPH0639330B2 (ja) チタン酸バリウム・ストロンチウム微粒子の製造方法
JPS61275108A (ja) 誘電体粉末の製造方法
US4853199A (en) Method for producing crystalline complex perovskite compounds
Huizing et al. Hydrates of manganese (II) oxalate
JPS627160B2 (ja)
JPH0118018B2 (ja)
KR100250024B1 (ko) 납 금속 니오베이트의 제조 방법
US5366718A (en) Process for producing columbite-type niobate and process for producing perovskite-type compound therefrom
US4918035A (en) Process for the preparation of complex perovskite type compounds
JPH0587444B2 (ja)
JPS6086022A (ja) チタン酸塩の製造方法
JPS63218516A (ja) 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法
JPS623768B2 (ja)
JPH0210763B2 (ja)
JPH0660016B2 (ja) 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法
JPS6251209B2 (ja)
JPS6049137B2 (ja) 錫酸塩の製造方法
JPS63112420A (ja) 複合ペロブスカイト型化合物の製造方法
JPH0873219A (ja) セラミック粉体の製造方法
JP2865975B2 (ja) 鉛のペロブスキー型化合物の製造法
JPH0583487B2 (ja)
JPS63218504A (ja) ペロブスカイト型化合物の製造方法
JPH0341409B2 (ja)
JPS63144115A (ja) 酸化物の製造方法