JPH0610086B2 - チタン酸ビスマス微粒子の製造方法 - Google Patents
チタン酸ビスマス微粒子の製造方法Info
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- JPH0610086B2 JPH0610086B2 JP8957885A JP8957885A JPH0610086B2 JP H0610086 B2 JPH0610086 B2 JP H0610086B2 JP 8957885 A JP8957885 A JP 8957885A JP 8957885 A JP8957885 A JP 8957885A JP H0610086 B2 JPH0610086 B2 JP H0610086B2
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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、コンデンサ等の電子部品等に用いられる強誘
電体材料であるチタン酸ビスマス微粒子の製造方法に関
する。
電体材料であるチタン酸ビスマス微粒子の製造方法に関
する。
本発明は、強誘電体材料であるチタン酸ビスマス微粒子
を合成するにあたり、この合成をpH１４．１〜１４．８
５の水溶液中で１５０℃以上の温度条件で行い、熱処理
を施すことなく、粒子サイズが微小かつ均一なチタン酸
ビスマス微粒子を湿式合成し得るようにしたものであ
る。
を合成するにあたり、この合成をpH１４．１〜１４．８
５の水溶液中で１５０℃以上の温度条件で行い、熱処理
を施すことなく、粒子サイズが微小かつ均一なチタン酸
ビスマス微粒子を湿式合成し得るようにしたものであ
る。
近年、電子部品の小型化や高密度実装が急速に進んでい
る。これに伴って、その主要部品のひとつであるコンデ
ンサについても他の電子部品と同様に小型化及び軽量化
を図り、さらに大容量化及び耐高周波特性の向上を図る
ことが要望されている。
る。これに伴って、その主要部品のひとつであるコンデ
ンサについても他の電子部品と同様に小型化及び軽量化
を図り、さらに大容量化及び耐高周波特性の向上を図る
ことが要望されている。
したがって、上記コンデンサ、例えばセラミックコンデ
ンサにおいて、上述の要望を満足させるためには、セラ
ミック層の厚みを薄くかつ均一にする必要があり、セラ
ミックコンデンサの材料である強誘電体材料には、その
微粒子化が強く望まれている。また、この微粒子化は、
電歪材料、圧電材料、透明セラミック材料等の原料とし
ても、焼結性や温度特性等を改善する上で強く期待され
ている。
ンサにおいて、上述の要望を満足させるためには、セラ
ミック層の厚みを薄くかつ均一にする必要があり、セラ
ミックコンデンサの材料である強誘電体材料には、その
微粒子化が強く望まれている。また、この微粒子化は、
電歪材料、圧電材料、透明セラミック材料等の原料とし
ても、焼結性や温度特性等を改善する上で強く期待され
ている。
これら要望に応えるために、さまざまな研究機関におい
て、強誘電体材料の微粒子を得るための研究が種々の角
度から行われており、数々の優れた特性を有するチタン
酸ビスマスＢｉ4（ＴｉＯ4）3が注目を集めている。
て、強誘電体材料の微粒子を得るための研究が種々の角
度から行われており、数々の優れた特性を有するチタン
酸ビスマスＢｉ4（ＴｉＯ4）3が注目を集めている。
従来、このチタン酸ビスマスの微粒子を製造する方法と
しては、酸化ビスマスＢｉ2Ｏ3と酸化チタンＴｉＯ2と
をボールミル中で粉砕混合し、高温中で固相反応させた
後、ボールミル等を使用して微粉砕し、篩分けるという
方法が知られている。しかし、このような製法で得られ
るチタン酸ビスマス微粒子は、ボールミルで微粉砕して
得た微粒子の粒度分布が悪い上に、粗大粒子の混入が避
けられず、さらに粉砕に長時間要するために、不純物で
ある金属酸化物が混入してしまうという欠点があった。
しては、酸化ビスマスＢｉ2Ｏ3と酸化チタンＴｉＯ2と
をボールミル中で粉砕混合し、高温中で固相反応させた
後、ボールミル等を使用して微粉砕し、篩分けるという
方法が知られている。しかし、このような製法で得られ
るチタン酸ビスマス微粒子は、ボールミルで微粉砕して
得た微粒子の粒度分布が悪い上に、粗大粒子の混入が避
けられず、さらに粉砕に長時間要するために、不純物で
ある金属酸化物が混入してしまうという欠点があった。
そこで、本願出願人は上述の欠点を解消するために、特
願昭５９−２７８５０３号明細書（特開昭６１−１５８
８２４号）において、チタン酸ビスマス微粒子の湿式合
成法を提案した。この製法は、チタン化合物の加水分解
生成物または水溶性チタン塩と、水溶性ビスマス化合物
とを、強アルカリ水溶液（pH１４〜１４．９）中で湿式
反応させて、アモルファス状態の微粒子沈殿を生成し、
得られた微粒子沈殿に対して熱処理を施すというもので
ある。この製法により、粒子サイズが微小かつ均一で、
しかも金属酸化物が混入しないチタン酸ビスマス微粒子
を作製することが可能となった。
願昭５９−２７８５０３号明細書（特開昭６１−１５８
８２４号）において、チタン酸ビスマス微粒子の湿式合
成法を提案した。この製法は、チタン化合物の加水分解
生成物または水溶性チタン塩と、水溶性ビスマス化合物
とを、強アルカリ水溶液（pH１４〜１４．９）中で湿式
反応させて、アモルファス状態の微粒子沈殿を生成し、
得られた微粒子沈殿に対して熱処理を施すというもので
ある。この製法により、粒子サイズが微小かつ均一で、
しかも金属酸化物が混入しないチタン酸ビスマス微粒子
を作製することが可能となった。
しかしながら、このように湿式合成でチタン酸ビスマス
微粒子を作製する方法では、アモルファス相のチタン酸
ビスマスを結晶微粒子として析出させるために４００℃
を越える温度での熱処理が必要であり、加熱装置を必要
とし製造工程が煩雑なものとなり、さらにこの熱処理の
温度が低いと長時間の熱処理を要し、製造時間が長くな
ってしまう。
微粒子を作製する方法では、アモルファス相のチタン酸
ビスマスを結晶微粒子として析出させるために４００℃
を越える温度での熱処理が必要であり、加熱装置を必要
とし製造工程が煩雑なものとなり、さらにこの熱処理の
温度が低いと長時間の熱処理を要し、製造時間が長くな
ってしまう。
また、上記熱処理によって、アモルファス相から0.1μm
程度の結晶質物質Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3を析出させるわけ
であるが、この熱処理に伴い結晶質物質が焼結され、粒
径の大きな焼結粒子がチタン酸ビスマス微粒子中に混入
する虞れがある。
程度の結晶質物質Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3を析出させるわけ
であるが、この熱処理に伴い結晶質物質が焼結され、粒
径の大きな焼結粒子がチタン酸ビスマス微粒子中に混入
する虞れがある。
あるいは、湿式反応後のアモルファス状態の微粒子沈殿
が目的の組成、すなわちＢｉ／Ｔｉのモル比が一定にな
っていないと、Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3以外の物質が微粒子
中に不純物として混入してしまう虞れもある。
が目的の組成、すなわちＢｉ／Ｔｉのモル比が一定にな
っていないと、Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3以外の物質が微粒子
中に不純物として混入してしまう虞れもある。
本発明は、上述の実情に鑑みて提案されたものであっ
て、粒子サイズが微小であって、しかも粒度分布が均一
で、かつ不純物の混入がないチタン酸ビスマス微粒子
を、湿式反応で、かつ熱処理なしに合成できるチタン酸
ビスマス微粒子の製造方法を提供することを目的とす
る。
て、粒子サイズが微小であって、しかも粒度分布が均一
で、かつ不純物の混入がないチタン酸ビスマス微粒子
を、湿式反応で、かつ熱処理なしに合成できるチタン酸
ビスマス微粒子の製造方法を提供することを目的とす
る。
本発明者等は、上述の目的を達成するために長期に亘り
鋭意研究の結果、チタン化合物の加水分解生成物または
水溶性チタン塩と水溶性ビスマス化合物とを水溶液中で
湿式反応する際、この水溶液のpH及び温度を所定の範囲
に設定することにより、チタン酸ビスマス合成後の熱処
理をしなくても、チタン酸ビスマス微粒子が単相で得ら
れ、その粒径も微細で均一であることを見出した。
鋭意研究の結果、チタン化合物の加水分解生成物または
水溶性チタン塩と水溶性ビスマス化合物とを水溶液中で
湿式反応する際、この水溶液のpH及び温度を所定の範囲
に設定することにより、チタン酸ビスマス合成後の熱処
理をしなくても、チタン酸ビスマス微粒子が単相で得ら
れ、その粒径も微細で均一であることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいて完成されたもので
あって、チタン化合物の加水分解生成物または水溶性チ
タン塩と水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でpH１
４．１〜１４．８５，温度１５０℃以上で反応させるこ
とを特徴とするものである。
あって、チタン化合物の加水分解生成物または水溶性チ
タン塩と水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でpH１
４．１〜１４．８５，温度１５０℃以上で反応させるこ
とを特徴とするものである。
すなわち、本発明においてチタン酸ビスマス微粒子を製
造するには、チタン化合物の加水分解生成物または水溶
性チタン塩と、水溶性ビスマス化合物とを、オートクレ
ーブ等を使用して高温度，強アルカリ水溶液中で湿式反
応させて微粒子沈殿を生成し、得られた微粒子沈殿を水
または温水で洗浄してＫ＋，Ｎａ＋，Ｌｉ＋等のアルカ
リイオンを除去して濾過・乾燥を施せば良い。
造するには、チタン化合物の加水分解生成物または水溶
性チタン塩と、水溶性ビスマス化合物とを、オートクレ
ーブ等を使用して高温度，強アルカリ水溶液中で湿式反
応させて微粒子沈殿を生成し、得られた微粒子沈殿を水
または温水で洗浄してＫ＋，Ｎａ＋，Ｌｉ＋等のアルカ
リイオンを除去して濾過・乾燥を施せば良い。
ここで、上記湿式反応時の水溶液のｐＨと温度が重要で
あって、pH１４．１〜１４．８５、温度１５０℃以上に
設定することによりチタン酸ビスマスＢｉ4（ＴｉＯ4）
3微粒子が単相として得られる。
あって、pH１４．１〜１４．８５、温度１５０℃以上に
設定することによりチタン酸ビスマスＢｉ4（ＴｉＯ4）
3微粒子が単相として得られる。
本発明者等の実験によれば、上記湿式反応において、水
溶液がｐＨ１２．０以下ではＢｉＯＣｌが生成し、また
pH１４．９以上ではＢｉ2Ｏ3が生成することが分かっ
た。例えば、水溶液のpHを変えながら、ＢｉとＴｉのモ
ル比（以下Ｂｉ／Ｔｉと略す）を４／３とし、オートク
レーブ中で２２０℃で４時間の湿式反応を行い濾過・乾
燥して得たチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量を測定
したところ、第１図に示すような結果を得た。なお、こ
こでチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量は銅ターゲッ
ト，ニッケルフィルタを使用してＸ線回折を行い得られ
た回折Ｘ線ピークの(171)ピーク面積から求めた値であ
る（以下同じ）。この第１図より、pH１４．１〜１４．
８５の範囲内であれば、チタン酸ビスマス微粒子が単相
として、高収率で合成されることが確認された。
溶液がｐＨ１２．０以下ではＢｉＯＣｌが生成し、また
pH１４．９以上ではＢｉ2Ｏ3が生成することが分かっ
た。例えば、水溶液のpHを変えながら、ＢｉとＴｉのモ
ル比（以下Ｂｉ／Ｔｉと略す）を４／３とし、オートク
レーブ中で２２０℃で４時間の湿式反応を行い濾過・乾
燥して得たチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量を測定
したところ、第１図に示すような結果を得た。なお、こ
こでチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量は銅ターゲッ
ト，ニッケルフィルタを使用してＸ線回折を行い得られ
た回折Ｘ線ピークの(171)ピーク面積から求めた値であ
る（以下同じ）。この第１図より、pH１４．１〜１４．
８５の範囲内であれば、チタン酸ビスマス微粒子が単相
として、高収率で合成されることが確認された。
また、上記湿式反応において、反応温度は１５０℃以上
にすれば良い。例えば、反応温度を変えて、pHを１４．
４７，Ｂｉ／Ｔｉ＝４／３とし、オートクレーブ中で３
時間湿式反応を行い濾過・乾燥して得たチタン酸ビスマ
ス微粒子の相対生成量を測定したところ、第２図に示す
ような結果を得た。この第２図より、チタン酸ビスマス
微粒子の生成量は反応温度が高くなるに従って増加し、
反応温度は１５０℃以上、好ましくは１７０℃以上にす
れば良いことが確認された。
にすれば良い。例えば、反応温度を変えて、pHを１４．
４７，Ｂｉ／Ｔｉ＝４／３とし、オートクレーブ中で３
時間湿式反応を行い濾過・乾燥して得たチタン酸ビスマ
ス微粒子の相対生成量を測定したところ、第２図に示す
ような結果を得た。この第２図より、チタン酸ビスマス
微粒子の生成量は反応温度が高くなるに従って増加し、
反応温度は１５０℃以上、好ましくは１７０℃以上にす
れば良いことが確認された。
一方、出発原料に含まれるＢｉとＴｉのモル比Ｂｉ／Ｔ
ｉは、Ｂｉ／Ｔｉ＝１．１〜１．６の範囲内であるこが
好ましい。例えば、出発原料のＢｉとＴｉの混合モル比
を変えて、水溶液のPHを１４．４７とし、オートクレー
ブ中で２２０℃で８時間湿式反応を行い濾過・乾燥して
得たチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量を測定したと
ころ、第３図に示すような結果を得た。この第３図よ
り、Ｂｉ／Ｔｉが１．０以下ではＮａ1/2Ｂｉ1/2ＴｉＯ
3が混在し、またＢｉ／Ｔｉが１．７以上ではＢｉ2Ｏ3
が混在し、チタン酸ビスマス微粒子の生成量も低下する
ことが分かる。これに対して、Ｂｉ／Ｔｉ＝１．１〜
１．６の範囲内とすれば、チタン酸ビスマス微粒子Ｂｉ
4（ＴｉＯ4）3が単相で、しかも高収率で合成でき、特
にＢｉ／Ｔｉ＝１．３近傍で生成量が最大になることが
確認された。
ｉは、Ｂｉ／Ｔｉ＝１．１〜１．６の範囲内であるこが
好ましい。例えば、出発原料のＢｉとＴｉの混合モル比
を変えて、水溶液のPHを１４．４７とし、オートクレー
ブ中で２２０℃で８時間湿式反応を行い濾過・乾燥して
得たチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量を測定したと
ころ、第３図に示すような結果を得た。この第３図よ
り、Ｂｉ／Ｔｉが１．０以下ではＮａ1/2Ｂｉ1/2ＴｉＯ
3が混在し、またＢｉ／Ｔｉが１．７以上ではＢｉ2Ｏ3
が混在し、チタン酸ビスマス微粒子の生成量も低下する
ことが分かる。これに対して、Ｂｉ／Ｔｉ＝１．１〜
１．６の範囲内とすれば、チタン酸ビスマス微粒子Ｂｉ
4（ＴｉＯ4）3が単相で、しかも高収率で合成でき、特
にＢｉ／Ｔｉ＝１．３近傍で生成量が最大になることが
確認された。
さらに、上記湿式反応において、反応時間をかえて、Ｂ
ｉ／Ｔｉ＝４／３とし、水溶液のpHを１４．４７とし
て、オートクレーブ中で２２０℃で湿式反応させた後、
濾過・乾燥したチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量を
測定したところ、第４図に示すような結果を得た。この
第４図より、微粒子の相対生成量は、時間に依存して増
加し、反応時間が約２０分以上になると、９５％以上で
略一定となることがわかった。
ｉ／Ｔｉ＝４／３とし、水溶液のpHを１４．４７とし
て、オートクレーブ中で２２０℃で湿式反応させた後、
濾過・乾燥したチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量を
測定したところ、第４図に示すような結果を得た。この
第４図より、微粒子の相対生成量は、時間に依存して増
加し、反応時間が約２０分以上になると、９５％以上で
略一定となることがわかった。
チタン化合物の加水分解生成物または水溶性チタン塩
と、水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でｐＨ１４．
１〜１４．８５、温度１５０℃以上の条件のもとで湿式
反応させることにより、粒子サイズが微小かつ均一で、
不純物の混入がないチタン酸ビスマス微粒子が熱処理を
施すことなく合成できる。
と、水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でｐＨ１４．
１〜１４．８５、温度１５０℃以上の条件のもとで湿式
反応させることにより、粒子サイズが微小かつ均一で、
不純物の混入がないチタン酸ビスマス微粒子が熱処理を
施すことなく合成できる。
以下、本発明をより具体的な実施例により説明する。な
お、本発明が以下の実施例に限定されるものではないこ
とを言うまでもない。
お、本発明が以下の実施例に限定されるものではないこ
とを言うまでもない。
実施例１ ５０ｇの塩化チタンＴｉＣ4を氷水１００ｍ中に２
〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。こ
の水溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨ溶液を加えてpH
７．０とした後、水を加えて５００ｍとした。
〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。こ
の水溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨ溶液を加えてpH
７．０とした後、水を加えて５００ｍとした。
次に、この溶液を５０ｍ採取し、硝酸ビスマスＢｉ
（ＮＯ3）3・５Ｈ2Ｏを１７．０ｇ加え、続いて水酸化
ナトリウムＮａＯＨを加えてpH７．０とし、さらに水酸
化ナトリウムＮａＯＨを１２ｇ加えた後、水を加えて１
００ｍとした。この水溶液のpHは１４．５であった。
（ＮＯ3）3・５Ｈ2Ｏを１７．０ｇ加え、続いて水酸化
ナトリウムＮａＯＨを加えてpH７．０とし、さらに水酸
化ナトリウムＮａＯＨを１２ｇ加えた後、水を加えて１
００ｍとした。この水溶液のpHは１４．５であった。
次いで、この水溶液をオートクレーブを用いた密閉容器
中で撹拌しながら、２５０℃で３時間反応させた。反応
後、生成した白色沈殿に対してデカンテーションを繰り
返すことによりアルカリイオン等の不純物を除去し、さ
らに濾過・水洗いを行った後、１００℃で一晩乾燥させ
た。
中で撹拌しながら、２５０℃で３時間反応させた。反応
後、生成した白色沈殿に対してデカンテーションを繰り
返すことによりアルカリイオン等の不純物を除去し、さ
らに濾過・水洗いを行った後、１００℃で一晩乾燥させ
た。
上述の操作で得られた微粒子をＸ線回折法で分析した。
結果を第５図に示す。この第５図に示す回折パターンは
ＡＳＴＭ(The American Society for Testing Material
s)カ−ドの１２−２１３と一致しており斜方晶系（オル
ソロンビック相）のチタン酸ビスマス微粒子であること
が分かった。このチタン酸ビスマス微粒子の電子顕微鏡
（ＴＥＭ）写真を第６図に示す。
結果を第５図に示す。この第５図に示す回折パターンは
ＡＳＴＭ(The American Society for Testing Material
s)カ−ドの１２−２１３と一致しており斜方晶系（オル
ソロンビック相）のチタン酸ビスマス微粒子であること
が分かった。このチタン酸ビスマス微粒子の電子顕微鏡
（ＴＥＭ）写真を第６図に示す。
なお、上記チタン酸ビスマス微粒子のＸ線回折データよ
り格子定数を算出した。この結果、得られたチタン酸ビ
スマス微粒子は、ａo＝５．４３８，ｂo＝３２．７０，
ｃo＝５．４１５の斜方晶系の結晶であることが確認さ
れた。
り格子定数を算出した。この結果、得られたチタン酸ビ
スマス微粒子は、ａo＝５．４３８，ｂo＝３２．７０，
ｃo＝５．４１５の斜方晶系の結晶であることが確認さ
れた。
実施例２ ５０ｇの塩化チタンＴｉＣ4中に水１００ｍを２〜
３分けて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。この水
溶液に４０ｇの水酸化ナトリウムＮａＯＨを加えて白色
懸濁液をつくり、この懸濁液に硫酸ビスマスＢｉ2（Ｓ
Ｏ4）3を２４．８１ｇ加え、水酸化ナトリウムＮａＯＨ
を加えてpH７とした後、水を加えて５００ｍとした。
３分けて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。この水
溶液に４０ｇの水酸化ナトリウムＮａＯＨを加えて白色
懸濁液をつくり、この懸濁液に硫酸ビスマスＢｉ2（Ｓ
Ｏ4）3を２４．８１ｇ加え、水酸化ナトリウムＮａＯＨ
を加えてpH７とした後、水を加えて５００ｍとした。
次に、この溶液を５０ｍ採取し、水酸化ナトリウムＮ
ａＯＨを８ｇ加え、さらに水を加えて１００ｍとし
た。この水溶液のpHは１４．３であった。
ａＯＨを８ｇ加え、さらに水を加えて１００ｍとし
た。この水溶液のpHは１４．３であった。
次いで、この水溶液をオートクレーブを用いた密閉容器
中で撹拌しながら、２２０℃で１時間反応させた。反応
後、生成した白色沈殿に対してデカンデーションを繰り
返すことによりアルカリイオン等の不純物を除去し、さ
らに濾過・水洗いを行った後、８０℃で一昼夜乾燥させ
た。
中で撹拌しながら、２２０℃で１時間反応させた。反応
後、生成した白色沈殿に対してデカンデーションを繰り
返すことによりアルカリイオン等の不純物を除去し、さ
らに濾過・水洗いを行った後、８０℃で一昼夜乾燥させ
た。
上述の操作により得られた微粒子を、Ｘ線回折法により
分析したところ、第５図に示すチタン酸ビスマス微粒子
Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3の回折パターンと全く同じであっ
た。また、この微粒子のＴＥＭ写真は、第６図に示す結
晶と類似の形状及び大きさの結晶であった。したがっ
て、この微粒子は斜方晶系のチタン酸ビスマス微粒子Ｂ
ｉ4（ＴｉＯ4）3であることが分かった。
分析したところ、第５図に示すチタン酸ビスマス微粒子
Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3の回折パターンと全く同じであっ
た。また、この微粒子のＴＥＭ写真は、第６図に示す結
晶と類似の形状及び大きさの結晶であった。したがっ
て、この微粒子は斜方晶系のチタン酸ビスマス微粒子Ｂ
ｉ4（ＴｉＯ4）3であることが分かった。
実施例３ ５０ｇの塩化チタンＴｉＣ4を氷水２００ｍ中に３
〜５分かけて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。こ
の水溶液に濃アンモニア水ＮＨ4ＯＨを加えて白色懸濁
液をつくり、この懸濁液にアンモニア水ＮＨ4ＯＨを加
えてｐＨ８とし、水を加えて５００ｍとした。
〜５分かけて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。こ
の水溶液に濃アンモニア水ＮＨ4ＯＨを加えて白色懸濁
液をつくり、この懸濁液にアンモニア水ＮＨ4ＯＨを加
えてｐＨ８とし、水を加えて５００ｍとした。
次に、この溶液を５０ｍ採取し、塩化ビスマスＢｉＣ
3を１１．０８ｇ加えた後、水酸化ナトリウムＮａＯ
Ｈ溶液と水を加えて１００ｍとした。この水溶液のpH
は１４．７であった。
3を１１．０８ｇ加えた後、水酸化ナトリウムＮａＯ
Ｈ溶液と水を加えて１００ｍとした。この水溶液のpH
は１４．７であった。
次いで、上記水溶液をオートクレーブを用いた密閉容器
中で撹拌しながら、２９０℃で３時間反応させた。反応
後、生成した白色沈殿に対してデカンテーションを繰り
返すことによりアルカリイオン等の不純物を除去し、さ
らに濾過・水洗いを行った後、９０℃で一昼夜乾燥させ
た。
中で撹拌しながら、２９０℃で３時間反応させた。反応
後、生成した白色沈殿に対してデカンテーションを繰り
返すことによりアルカリイオン等の不純物を除去し、さ
らに濾過・水洗いを行った後、９０℃で一昼夜乾燥させ
た。
上述の操作により得られた微粒子を、Ｘ線回折法により
分析したところ、第５図に示すチタン酸ビスマス微粒子
Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3の回折パターンと全く同じであり、
また、この微粒子のＴＥＭ写真は、第６図に示す結晶と
類似の形状及び大きさの結晶であった。したがって、こ
の微粒子は斜方晶系のチタン酸ビスマス微粒子Ｂｉ
4（ＴｉＯ4）3であることが分かった。
分析したところ、第５図に示すチタン酸ビスマス微粒子
Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3の回折パターンと全く同じであり、
また、この微粒子のＴＥＭ写真は、第６図に示す結晶と
類似の形状及び大きさの結晶であった。したがって、こ
の微粒子は斜方晶系のチタン酸ビスマス微粒子Ｂｉ
4（ＴｉＯ4）3であることが分かった。
実施例４ ５０ｇの塩化チタンＴｉＣ4中に水１００ｍを３〜
５分けて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。この水
溶液に１４０ｇ／の水酸化ナトリウムＮａＯＨ溶液を
約２００ｍ加えて白色懸濁液をつくり、この懸濁液に
硫酸ビスマスＢｉＣ3を１１．０８ｇ及び水酸化ナト
リウムＮａＯＨを所定量を加えてpH７．０とし、さらに
水を加えて５００ｍとした。
５分けて滴下して塩化チタン水溶液を調製した。この水
溶液に１４０ｇ／の水酸化ナトリウムＮａＯＨ溶液を
約２００ｍ加えて白色懸濁液をつくり、この懸濁液に
硫酸ビスマスＢｉＣ3を１１．０８ｇ及び水酸化ナト
リウムＮａＯＨを所定量を加えてpH７．０とし、さらに
水を加えて５００ｍとした。
次に、この溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨを１２０ｇ
加えた後、水を加えて１０００ｍに調製した。
加えた後、水を加えて１０００ｍに調製した。
次いで、この水溶液を１００ｍ採取し、オートクレー
ブを用いた密閉容器中で撹拌しながら、１時間反応させ
た。反応後、生成した白色沈殿に対してデカンテーショ
ンを繰り返すことによりアルカリイオン等の不純物を除
去し、さらに濾過・水洗いを行った後、１００℃で一晩
乾燥させた。
ブを用いた密閉容器中で撹拌しながら、１時間反応させ
た。反応後、生成した白色沈殿に対してデカンテーショ
ンを繰り返すことによりアルカリイオン等の不純物を除
去し、さらに濾過・水洗いを行った後、１００℃で一晩
乾燥させた。
上述の操作において、反応温度を変えてチタン酸ビスマ
ス微粒子を合成し、得られたチタン酸ビスマス微粒子に
ついて、それぞれＸ線回折を行った。結果を第１表に示
す。
ス微粒子を合成し、得られたチタン酸ビスマス微粒子に
ついて、それぞれＸ線回折を行った。結果を第１表に示
す。
第１表からも明らかなように、上述の操作により得られ
た微粒子は、Ｘ線回折法により分析し結果が、第５図に
示すチタン酸ビスマス微粒子Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3の回折
パターンと全く同じであり、また、この微粒子のＴＥＭ
写真が、第６図に示す結晶と類似の形状及び大きさの結
晶であった。したがって、この微粒子は斜方晶系のチタ
ン酸ビスマス微粒子Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3であることが分
かった。
た微粒子は、Ｘ線回折法により分析し結果が、第５図に
示すチタン酸ビスマス微粒子Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3の回折
パターンと全く同じであり、また、この微粒子のＴＥＭ
写真が、第６図に示す結晶と類似の形状及び大きさの結
晶であった。したがって、この微粒子は斜方晶系のチタ
ン酸ビスマス微粒子Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3であることが分
かった。
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、チ
タン化合物の加水分解生成物または水溶性チタン塩と、
水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でpH１４．１〜１
４．８５、温度１５０℃以上の条件のもとで湿式反応さ
せてチタン酸ビスマス微粒子を合成しているので、粒度
サイズが微小で、かつ粒度分布が均一なチタン酸ビスマ
ス微粒子を熱処理を加えることなく合成することができ
る。したがって、得られるチタン酸ビスマス微粒子は、
電歪材料，圧電材料あるいは透明セラミック材料等の種
々の電子材料に好適なものとなる。
タン化合物の加水分解生成物または水溶性チタン塩と、
水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でpH１４．１〜１
４．８５、温度１５０℃以上の条件のもとで湿式反応さ
せてチタン酸ビスマス微粒子を合成しているので、粒度
サイズが微小で、かつ粒度分布が均一なチタン酸ビスマ
ス微粒子を熱処理を加えることなく合成することができ
る。したがって、得られるチタン酸ビスマス微粒子は、
電歪材料，圧電材料あるいは透明セラミック材料等の種
々の電子材料に好適なものとなる。
また、上記湿式反応後は熱処理をする必要がないので、
熱処理によって生じる焼結した粒子等の混入がなくな
り、不純物の混入がなく、組成変動の少ないチタン酸ビ
スマス微粒子Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3が得られる。さらに、
加熱装置が不要となるとともに、製造時間の短縮、ある
いは生産性の向上が図れる。
熱処理によって生じる焼結した粒子等の混入がなくな
り、不純物の混入がなく、組成変動の少ないチタン酸ビ
スマス微粒子Ｂｉ4（ＴｉＯ4）3が得られる。さらに、
加熱装置が不要となるとともに、製造時間の短縮、ある
いは生産性の向上が図れる。
第１図はチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量のpH依存
性を示す特性図、第２図はチタン酸ビスマス微粒子の相
対生成量の温度依存性を示す特性図，第３図はチタン酸
ビスマス微粒子の相対生成量のＢｉ／Ｔｉ（モル比）依
存性を示す特性図、第４図はチタン酸ビスマス微粒子の
相対生成量の湿式反応時間依存性を示す特性図、第５図
は本発明の製造方法により製造されたチタン酸ビスマス
微粒子の回折Ｘ線スペクトル、第６図は得られたチタン
酸ビスマス微粒子の電子顕微鏡写真である。
性を示す特性図、第２図はチタン酸ビスマス微粒子の相
対生成量の温度依存性を示す特性図，第３図はチタン酸
ビスマス微粒子の相対生成量のＢｉ／Ｔｉ（モル比）依
存性を示す特性図、第４図はチタン酸ビスマス微粒子の
相対生成量の湿式反応時間依存性を示す特性図、第５図
は本発明の製造方法により製造されたチタン酸ビスマス
微粒子の回折Ｘ線スペクトル、第６図は得られたチタン
酸ビスマス微粒子の電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【請求項１】チタン化合物の加水分解生成物または水溶
性チタン塩と水溶性ビスマス化合物とを、水溶液中でpH
１４．１〜１４．８５，温度１５０℃以上で反応させる
ことを特徴とするチタン酸ビスマス微粒子の製造方法
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8957885A JPH0610086B2 (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | チタン酸ビスマス微粒子の製造方法 |
| DE8585116614T DE3584240D1 (de) | 1984-12-29 | 1985-12-27 | Verfahren zur herstellung von feinen wismuttitanatpulvern. |
| EP85116614A EP0187383B1 (en) | 1984-12-29 | 1985-12-27 | Method for producing bismuth titanate fine powders |
| US06/814,256 US4668500A (en) | 1984-12-29 | 1985-12-30 | Method of producing bismuth titanate fine powders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8957885A JPH0610086B2 (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | チタン酸ビスマス微粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247622A JPS61247622A (ja) | 1986-11-04 |
| JPH0610086B2 true JPH0610086B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=13974677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8957885A Expired - Lifetime JPH0610086B2 (ja) | 1984-12-29 | 1985-04-25 | チタン酸ビスマス微粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610086B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0699153B2 (ja) * | 1985-11-28 | 1994-12-07 | ソニー株式会社 | チタン酸ビスマスナトリウム微粒子の製造方法 |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP8957885A patent/JPH0610086B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61247622A (ja) | 1986-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |