JPH0720541B2 - 粉末の製法 - Google Patents

粉末の製法

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JPH0720541B2
JPH0720541B2 JP61138426A JP13842686A JPH0720541B2 JP H0720541 B2 JPH0720541 B2 JP H0720541B2 JP 61138426 A JP61138426 A JP 61138426A JP 13842686 A JP13842686 A JP 13842686A JP H0720541 B2 JPH0720541 B2 JP H0720541B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野: 本発明は粉末材料の前駆体を含む水溶液を形成し、この
水溶液を水と混合しない流体中で乳化し、エマルジヨン
滴を乾燥および分解する粉末の製法に関する。
従来の技術: セラミツク材料は有機金属樹脂の熱分解によつて製造さ
れた。このような方法は1957年7月11日公告の米国特許
第3 330 697号明細書(Pechiniによる)に記載される。
この方法により高度に均質な塊材料が得られるけれど、
粉末ではない。
微細に分解したセラミツク材料は金属塩水溶液を水と混
合しない液体中で乳化することによつて製造した。エマ
ルジヨンの水を次に水と混合しない流体を沸とう除去す
ることなく蒸発させ、エマルジヨンを金属塩ゾルに変換
する。次にゾルをたとえば加熱および(または)プロパ
ノール、エタノール等の添加によつて凝集させる。加熱
は同時に金属塩を熱分解するためでもあり、耐火性粉末
が生ずる。
アルカリ土金属チタン酸塩粉末製造のためのもう1つの
公知法は前駆体金属のそれぞれのアルコレートを形成
し、アルコレートを混合し、混合物を還流処理し、混合
物に水を添加して沈殿を形成し、沈殿を溶液から分離
し、回収したチタン酸塩粉末を乾燥する工程からなる。
金属化合物の粒子を溶液から沈殿によつて分離する後2
者の方法は微粉末の製造が可能であるけれど、このよう
に製造した微粒子の一部は必然的に凝集して大粒子を形
成する。
発明が解決しようとする問題点: 本発明の目的は広範囲の組成の微粉末を製造する方法を
得ることである。もう1つの目的は最初に粉末生成物前
駆体を水溶液に溶解し、この溶液を最終粉末粒子の最終
サイズを確立するため乳化する方法を得ることである。
さらにもう1つの目的はエマルジヨンを乾燥して分散液
を形成し、この分散液をほぼ不活性の雰囲気中で加熱し
て分散液をチヤー化し、それによつてチヤーの炭素が乾
燥粒子の分離を維持する方法を得ることである。
問題点を解決するための手段: 本発明によれば微粉末は所望粉末の前駆体の水溶液を乳
化し、エマルジヨンを粉末粒子の分散液へ変換し、次に
有機物の大部分を蒸発させ、残りの有機物を分解してチ
ヤーを形成し、この中で粒子が分離したまま留まり、次
にチヤーを酸化して粉末形の粒子を残すことによつて製
造される。
作 用: 微粉末を製造する本発明の方法は所望粉末生成物の前駆
体化合物の水溶液を製造し、水と混合しない有機流体中
にこの水溶液のエマルジヨンを形成することからなる。
エマルジヨンを加熱して滴から水を除去し、このエマル
ジヨンを前駆体化合物からなる粒子の分散液に変換す
る。加熱は大部分の有機流体を蒸発して除去するように
続けられる。次の加熱はほぼ不活性の雰囲気中で実施さ
れ、有機流体の残部を分解して炭素チヤーおよびチヤー
マトリツクスを形成し、この中で粒子の分離が維持され
る。最後にチヤー中の炭素の酸化が制御した酸素雰囲気
中の加熱によつて実施され、炭素は除去され、粉末の形
の粒子のみが残る。
本発明の方法によれば組成変化の大きい微粉末を製造す
ることができる。水溶性前駆体が広範囲に入手可能の金
属酸化物、ガラスおよびセラミツクの製造にとくに好適
である。純金属とくに電子素子の非常に薄い貴金属電極
を製造するため有用な銀、パラジウム、白金および金の
粉末をこの方法によつて製造することが予期される。
本発明により微粉末粒子を製造する結果は水の除去およ
び後の工程でエマルジヨン滴または粒子が結合しないこ
とを保証するための有機物のチヤー化およびこれに続く
酸化の間にとられる特殊な手段に存在する。粒子が微細
になるほど粒子の表面エネルギーが高く、凝集傾向が大
きいので、困難が大きくなる。
エマルジヨン滴の凝集および(または)沈降傾向は水を
徐々に加熱および除去することによつて低下する。発熱
酸化工程末期の粒子の凝集傾向は粒子の温度を粒子を形
成する前駆体化合物の最低反応またはカ焼温度より低い
温度に保持することによつて低下する。このような温度
制御は雰囲気中の酸素量を制御し、チヤーの小さい薄い
部分のみを加熱し、かつ(または)加熱速度を低下する
ことによつて達成される。
本発明は主としてエマルジヨンチヤー化工程を要旨と
し、セラミツク前駆体の乾燥粒子の分離は部分酸素雰囲
気中の加熱の間この加熱により発生した炭素残造によつ
て維持される。微粉末生成物はしたがつてそれぞれ母エ
マルジヨンの滴から直接発生した粒子からなる。
発明の効果: エマルジヨン中の水滴は前駆体化合物を粉末生成物の所
望組成を得るために必要な比で含む。このように本発明
の方法によれば最終粉末組成の精密な制御を達成するこ
とができ、電子工業に使用するために適するセラミツク
粉末の製造にとくに重要な利点が得られる。さらに粉砕
工程の必要があるとしても少ししかないので、常用の粉
末摩砕、混合、カ焼および引続く摩砕工程によりセラミ
ツク組成へ不純物を導入する機会が避けられる。さらに
前駆体は水溶液に溶解し、きわめて十分に混合される。
このように化学組成(たとえばセラミツク化学量論量)
の制御がさらに正確に行われるだけでなく、組成的均質
性の優れた純粋生成物を得ることができる。
この粉末は非常に微細であり、粒度分布が狭い。平均粒
度および粒度分布はいずれもそれぞれエマルジヨン中の
滴の呼称粒度および粒度分布に強く関係する。この方法
によつて製造した粉末粒子は本来球形である。粒度分布
の狭い球形粒子は電子工業でち密なセラミツクおよび金
属フイルムを製造するために望まれるような高い充てん
密度を得るには理想的と考えられる。
このように本発明によりセラミツク化合物の水溶性前駆
体を有機流体中で乳化し、続いてこれを加熱してエマル
ジヨン滴から水を除去し、さらにほぼ不活性の雰囲気で
加熱して分解した有機流体からなるチヤーを形成するユ
ニークな方法が得られる。チヤーの中の炭素は乾燥した
滴から生じた粒子間の分離を維持する。次にこのチヤー
を空気中または制御した酸素雰囲気中で加熱して炭素を
酸化除去し、続いてセラミツクをカ焼し、全体として制
御下に微粉末を製造することができる。
実施例: クエン酸チタンの製造 2回脱イオンした水1500mlを4ビーカに装入する。こ
のビーカへ無水クエン酸1320gを添加撹拌する。pH値をN
H4OH(約750ml)の添加によつて4.0にする。これにテト
ライソプロピルチタネート(TPT)1500mlを約110ml/min
の速度で添加する。TPT添加の際白色沈殿が生成し、撹
拌によつて次第に消滅する。次に溶液をイソプロパノー
ルの沸点すなわち82.4℃より少し高い温度へ徐々に加熱
し、イソプロパノールを除去するため約6時間撹拌する
間その温度に保持する。得られた溶液を室温まで冷却
し、pHを約5.0に調節する。この溶液を2回以上脱イオ
ンした水の添加により3000mlに稀釈し、すべての不溶性
固体粒子を除去するため中級濾紙を痛して濾過する。得
られた溶液はクエン酸チタン1.30溶液であり、これはク
エン酸イオンとチタンのモル比が1.30であることを表わ
す。
この時点でたとえば900℃、2時間の灼熱によつて溶液
のTiO2含量を分析することができる。TiO2は11.00重量
%に近く、この溶液を使用する次の例ではこの程度の高
さを有するものとする。
クエン酸チタンバリウムの製造 もう1つのビーカへクエン酸チタン1.30溶液3117.4gを
秤取する。これに2回脱イオン水1500mlを添加する。撹
拌しながら無水クエン酸756.46gを添加し、溶液に溶解
する。溶液を40℃に加熱し、BaCO3847.08gを徐々に添加
する。炭酸バリウムはクエン酸塩溶液と反応して透明液
を生成する。次にこれを室温まで冷却し、NH4OHを使用
してpHを5.4に調節し、密度が1.22g/cm3に達するまで溶
液を稀釈する。得られたこの溶液はクエン酸チタンバリ
ウム2.22である。この項はクエン酸イオンとチタン酸バ
リウムのモル比が2.22であることを表わす。溶液に水を
添加して溶液175ml当り0.1モル濃度のクエン酸チタンバ
リウムを得る。得られた容積は約7510mlである。
油相の調整 高純度炭化水素溶剤約15(14 897ml)を大きい容器へ
注入する。このような炭化水素の1つはイソパーM(IS
OPAR−M,EXXON Comp.USA(EXXON Corporation,Houston,
Texasの一部門)の商標)として市販されるイソパラフ
イン溶剤である。この材料は沸とう開始温度が207℃、
沸とう終了温度が260℃である。
炭化水素溶剤へ高沸点炭化水素、この場合ドラケオール
#35(D・RAKEOL#35,Penraco of Butler,Pennsylvani
aの商標)と称する鉱油2629mlを添加する。これはパラ
フインとナフテンの混合物であり、沸とう開始温度は34
6℃である。
界面活性剤または乳化剤350.52グラムを容器の内容物に
添加し、徹底混合する。この量は液体(油)1リツトル
当り界面活性剤20gに相当する。ここに使用した特殊な
界面活性剤はスクシンイミドおよびポリブタンの誘導体
であるオロア1200(OLOA1200,Chevron Chemical Compan
y,Los Angels,CaliforniaのOronite Additives Divisio
nの商標)である。
乳 化 クエン酸チタンバリウム7510mlを前記のように製造した
油相(約17 800ml)へ添加する。この添加はギフオード
−ウツド ホモ−ミクサ(Gifford−Wood Homo−Mixe
r)中で混合しながら行われる。得られた混合物を続い
て1000psi(701g/cm2)の圧力でガウリンホモジナイザ
(A.P.V.Gaulin,Everett,Massachusetts製モデル15M−8
TA)を通過させる。エマルジヨンがこの高シヤホモジナ
イザを通過する回数が多いほど、滴サイズは小さくな
る。この例では混合物はホモジナイザを3回通した。
水を除去する加熱 加熱は初めおだやかな真空すなわち406〜508mmHg下に行
われる。エマルジヨンの温度が約70℃に上昇すると、水
性クエン酸チタンバリウムのエマルジヨン滴の水が油を
介して容器から蒸留される。真空を適用しなければ水は
容器のエマルジヨンより上の壁に凝縮し、エマルジヨン
へ滴下し、水滴の沈降が生ずる傾向がある。加熱を続け
る際エマルジヨンの表面に泡が発生する。真空を調節す
ることによつて泡の厚さは約2.5cmに保持される。水の
除去過程は吸熱的であり、加熱を続けても温度は70〜85
℃に安定する。滴中の水の大部分が除去されると、エマ
ルジヨン温度は再び上昇を開始する。温度90℃で真空を
中断し、加熱は空気中、1気圧で続ける。加熱をエマル
ジヨン温度が130℃に達するまで続け、この時点でほぼ
すべての水は蒸発するけれど、鉱油は除去されるとして
も少量である。
次に加熱速度を200℃の温度に急上昇するように増加す
る。クエン酸塩は分解し始め、180℃で分解する。次に
加熱速度を十分に遅くし(1〜2℃/minの温度変化)、
エマルジヨン中の分散粒子はその周囲の油相と平衡を保
ち、凝集および(または)沈降しない。温度が約270℃
に達したとき、ほぼすべての低沸点油(イソパーM)お
よびほぼすべての水は除去されている。加熱は界面活性
剤の沸点および(または)分解温度を超えてはならな
い。さもなければ粒子を離して維持する界面活性剤の機
能が失われる。ここに使用した特殊なオロア界面活性剤
はとくに約270℃以上で分解する。
エマルジヨンを室温まで冷却する。残りの材料はクエン
酸塩のpH調節に使用したHNO3の量に応じて黄褐色ないし
黒色である。
この材料は油性スラリーであり、それぞれ水性エマルジ
ヨン滴の1つからできた個々の粒子からなる。この脱水
粒子はほぼクエン酸チタンバリウムからなる。粒子は分
散し、鉱油および界面活性剤によつて分離され、パラフ
イン性炭化水素溶剤は前記加熱の際駆出された。パラフ
イン性炭化水素イソパーMは207℃で沸とうを開始し、
この時点ではほぼすべて逸出している。
チヤー化 油性スラリーまたは分散液のビーカを炉内に支持した1f
t3(28 372cm3)レトルト内に配置する。レトルトをシ
ールする。酸化防止のためN2を2SCF/H(57Nl/h)の速度
でレトルトを通過させる。次に分散液を15分で300℃に
加熱する。さらに300℃から500℃へ3時間で加熱し、50
0℃に半時間保持する。次になおチツ素雰囲気中、約4
時間で室温まで冷却する。
この不活性雰囲気中500℃への加熱の結果としてすべて
の有機材料、鉱油および界面活性剤はチヤー化した。こ
の過程の間形成される炭素は有利にアモルフアス粒子の
間の分離を維持するように機能する。
酸化およびカ焼 厚さ約6mmのチヤーマトリツクスの層をシリカボート上
に拡げ、空気中で1時間700℃に加熱する。その結果チ
ヤーが500℃に達するまでに炭素がCOおよびCO2として除
去され、薄層が生ずる。700℃で粒子の成分が反応して
チタン酸バリウムが生成する。材料の層をさらに920℃
に13時間加熱し、反応またはカ焼を完了する。得られた
材料はX線回折分析によつて証明されるように結晶性チ
タン酸バリウムであることが明らかになつた。
得られた白色粉末粒子は球状で狭い粒度分布を示す。
チタン酸バリウム粉末を製造するこの過程の間、チヤー
中の“乾燥した”エマルジヨン粒子およびカ焼した粉末
の試料を粒度測定し、場合により走査形電子顕微鏡で分
析した。
粒度はマイクロトラツク(MICROTRAC,Microtrack Divis
ion,Leeds of Northrup Co.,Florida製の小粒子分析器
(Model No.7991−3)の商標)により測定した。この
計器は粒度分布の種々のパラメータを測定するため光の
散乱を使用する。粒子の流れる流れの照明にレーザを使
用し、光学的および電子的に処理する回折像が得られ
る。この特殊な計器によれば0.12μmより小さい粒子は
見えない。種々の範囲の直径を有する試料中の粒子数は
それぞれ加熱および“乾燥”したエマルジヨン、チヤー
ならびに酸化/カ焼した最終粉末生成物から採取した粒
子試料に関する第1、2および3図のバーグラフに示さ
れる。チヤーおよび最終粉末の粒子の電子顕微鏡写真は
それぞれ第4および5図に示される。写真は倍率20 000
倍で撮影した。写真の中の長いバーは1μmを表わす。
乾燥エマルジヨン過程からチヤー過程へ粒子直径の僅か
な増大が認められ、この増大は粒子上の炭素被覆に原因
があるようである。この理論はカ焼粉末の分布が乾燥エ
マルジヨンの分布に非常に近い事実によつて支持され
る。カ焼粉末はカ焼の間に予測される粒子の収縮のため
乾燥エマルジヨンおよびチヤーより微細である。カ焼の
際全体的粒子サイズの減少があるけれど、分布は維持さ
れるようである。事実平均体積直径は乾燥エマルジヨン
からカ焼粉末へ僅かに変化するけれど、乳化によつて発
生した分布は最終生成物に維持される。
機構およびプロセス制限 上記方法でバリウムは炭酸バリウムとして導入されるけ
れど、バリウムのクエン酸塩、硝酸塩および酢酸塩のよ
うなバリウムの他の水溶性化合物も有効である。通常ガ
ラスおよびセラミツク組成物に見いだされるアルカリ金
属および他のアルカリ土金属ならびに多数の遷移金属が
適当な水溶性塩を形成する。本発明のエマルジヨンは実
際には水相成分として炭酸バリウム、酢酸バリウム、硝
酸バリウム、酢酸ジルコニウムおよびシユウ酸ニオブを
使用して製造した。クエン酸チタン以外の他のチタン塩
たとえば酒石酸塩、グリコール酸塩、酢酸塩および乳酸
塩も有効である。
しかし水溶性は十分条件でない。所望の粉末生成物の各
水溶性前駆体は水の沸点より高い沸点および分解温度を
有しなければならない。それによつて加熱によりエマル
ジヨン滴から前駆体を除去することなく水を除去するこ
とが可能になる。
前記微粉末製造法に使用する油相の特殊組成は有効に使
用しうる多数のうちの1つに過ぎない。塩の水溶液と混
合し、エマルジヨンを形成するようにホモジナイズする
油または水と混合しない有機流体はそれ自体とくに高沸
点油(たとえば鉱油)と低沸点油(たとえばイソパラフ
イン性溶剤)の混合物である。温度を徐々に上昇する
と、遊離水がまず除去され、次に低沸点油が駆出され
る。(残りの)高沸点油の量は次のチヤー化過程で生成
する炭素残渣の量を決定する。
この方法の重要な特徴すなわち粉末粒度制御能力は有機
流体が高沸点油(たとえば前記鉱油)のみからなる場合
にも維持される。しかし1つの高沸点油だけの使用は広
範囲な加熱を必要とし、エマルジヨン処方がさらに狭く
制限される。
この方法によりホモジナイズしたときエマルジヨンにな
る混合物の処方に広い寛容度が得られる。処方はこのよ
うに所望の滴サイズおよび所望の粉末粒度を得るため最
適化される。エマルジヨンを形成した後、付加的量の界
面活性剤を必要に応じて添加することができる。この付
加的界面活性剤は滴サイズに影響しないけれど、水除去
の間懸濁液を安定にするため役立つ。エマルジヨンに添
加する界面活性剤が少量過ぎると、滴が破れ、沈降物が
生ずる。
十分な量の界面活性剤が油を前駆体の塩の水溶液と組合
せる前に油に添加される。滴サイズはこの界面活性剤添
加量の増大とともに減小する。
1g/に達しない界面活性剤量はエマルジヨンの形成を
困難にする。場合により40g/を超える量はとくに微小
粉末粒子を望む場合困難が生ずる。
エマルジヨンの温度はとくに減圧下たとえば1気圧の約
半分の圧力下にとくに定速でエマルジヨンに熱を供給す
ることによつて徐々に上昇させる。約70℃で水が滴から
蒸発し始め、エマルジヨンの測定温度は大部分の水が蒸
発するまで多量の熱を供給しても約70℃に留まる。この
時点を過ぎるとエマルジヨン温度は上昇し、水および油
のエマルジヨンは凝集の発生なしに懸濁液に変換され
る。
結論として有利な油相組成は低沸点および高沸点炭化水
素を含む。これら2つの炭化水素は互いに可溶性でなけ
ればならず、かつ水と混合可能であつてはならない。少
なくとも高沸点炭化水素は加熱した非酸化性(還元性)
雰囲気での分解の際炭素残渣を残さなければならず、そ
れゆえ炭素残渣を発生しない方法で解決することはでき
ない。基本炭化水素はとくに乾燥滴の材料と反応してこ
れを変化する傾向がある金属元素を含まない。このよう
にチヤー化の際炭化水素から生ずる残渣は有利にすべて
炭素である。
チヤー化工程の方法パラメータはあまり厳密を要しな
い。しかし乾燥滴中の前駆体化合物が互いに反応し始め
る温度を超えないことは重要である。というのはこの温
度を超えると炭素が反応生成物へ加わるからである。炭
素のこのような混入は最終粉末生成物の組成を変化し、
性質を劣化させる傾向があり、さもなければ高度に再現
性かつ制御可能の方法の利点を減ずる。
チタン酸バリウム粉末を製造する前記方法でチヤーを僅
か500℃の温度で加熱および酸化し、冷却した。この酸
化した材料すなわち炭素を除去した白色アモルフアス粉
末を次に粉末の重量を測定しながら空気中で5℃/minの
速度で温度が上昇するように加熱した。粉末重量の時間
の関数としての変化は第6図に曲線10で示され、時間の
関数としての温度は曲線12で示される。この曲線からカ
焼の主反応が約550℃で開始することが明らかである。
約550〜700℃のカ焼の主反応の間、重量損失は1.1%で
あり、粒子のアモルフアス材料は反応し、X線回折分析
によつて測定されるように結晶チタン酸バリウムに変換
される。このように炭素の酸化および除去は主としてカ
焼および結晶化の開始前に完了する。
酸化過程のパラメータは制御しなければならない。必要
な主要注意は酸化すべきチヤーの密度または体積を調節
し、かつ(または)加熱速度もしくは利用しうる酸素量
をこの発熱反応が行われる温度制御を維持するように調
節することである。反応を制御しない場合、温度上昇に
より反応が加速され、自触媒反応が続く。発熱反応が制
御外になると、酸化完了前にカ焼が開始し、生成物の炭
素汚染が生ずる。
酢酸ジルコニウムの製造 氷酢酸200gを丸底フラスコへ装入し、ジルコニウム−n
−プロポリキシド100gを添加する。この混合物を撹拌
し、約2時間還流処理する。沈殿が生成し、撹拌作業が
停止されやすい。撹拌は過熱を防ぐため維持しなければ
ならない。
還流処理した混合物を冷却し、中度多孔性のフイルタを
介して固体を除去する。固体を60℃で数時間真空乾燥
し、乾燥固体酢酸ジルコニウム約65gが得られる。
この材料を800℃の空気中で半時間加熱することによりZ
rO2に変換することができる。乾燥した酢酸ジルコニウ
ム1g当りのジルコニヤ(ZrO2)は約45%である。
この酢酸ジルコニウムは本発明のエマルジヨンの水相へ
ジルコニウム化合物からなる粉末生成物の前駆体として
添加することができる。たとえばこれが水相中のただ1
つの前駆体である場合、次にエマルジヨンを乾燥、チヤ
ー化および酸化する加熱工程により微細なジルコニヤ粉
末が得られる。選択的にこの酢酸ジルコニウムはチタン
酸バリウム粉末を製造する前記方法のクエン酸チタンに
代ることができる。このように製造した粉末生成物はジ
ルコニウム酸バリウムである。
PLZTクエン酸塩の製造 ビーカ中でLa(NO3)・6H2O 29.69gを2回脱イオン水16
0mlに溶解する。もう1つのビーカ中で無水クエン酸110
gを水100mlに溶解し、そのpH値をNH4OH添加によつて7.1
に調節する。ランタン溶液およびクエン酸溶液を1500ml
ビーカ中で組合せ、これにクエン酸チタン貯蔵溶液(前
記)13.70/Xgも添加する。Xは分析によつて決定される
貯蔵溶液中のTiO2の重量割合である。pH値はNH4OH添加
によつて7.4に調節する。混合物を雲らせるPbO(リサー
ジ)112.23gも添加する。混合物を撹拌し、80℃で半時
間加熱し、透明にする。さらに酢酸ジルコニウム(その
製造は前記による)49.29/Ygを、必要に応じてNH4OHを
導入することによつてpH値を約7に維持しながら、徐々
に添加する。Yは酢酸塩中のジルコニヤの重量割合であ
る。水を添加して容積を1000mlに調節する。pHは約7.0
〜7.4になる。
ホウ酸マグネシウムの製造 2回脱イオン水へクエン酸1.2モルを溶解することによ
つて水相を製造する。次にMgCO3 1.2モルを溶液に添加
し、クエン酸溶液と反応してMgHC6H5O7 1モルが生成す
る。加熱および撹拌を続けながらH3BO3 0.8モルを40℃
で添加し、透明緑色液が得られる。
この溶液を油1当り界面活性剤オロア40gを使用する
以外は前記の混合しない炭化水素油相中で乳化する。こ
の混合物を前記乳化法により乳化し、水を除去するため
加熱し、次にチタン酸バリウム粉末を製造する方法中の
前記過程が続く。チヤー化は500℃で完了する。チヤー
を715℃で1時間酸化し、標準雰囲気中920℃で16時間カ
焼する。微細はMg3B2O6粉末が得られ、その粒子の90%
は0.61μmより小さい直径を有し、平均粒子サイズは0.
32μmである。1〜20μm範囲の少数の大粒子はカ焼に
より形成される凝集体と考えられる。少し低いカ焼温度
もしくは短いカ焼時間または両方によりこのような凝集
体の除去が期待される。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図はチタン酸バリウム粉末を
製造するための本発明の方法の3つの段階における粒度
分布を示す図であり、第4図は第2図の段階、第5図は
第3図段階の粉末粒子の製造を示す倍率20 000倍の電子
顕微鏡写真であり、第6図はチタン酸バリウム粉末の加
熱時間と重量および温度の関係を示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01G 25/00 57/00

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所望粉末生成物の前駆体化合物の水溶液を
    製造し、この水溶液の滴を水と混合しない有機流体中に
    分散させてエマルジヨンを形成する工程を含む粉末の製
    法において、 このエマルジヨンを加熱してその滴から遊離水を蒸発さ
    せて除去し、かつ有機流体の大部分を蒸発させて除去
    し、この残りの有機流体中にエマルジヨン滴から生じた
    粒子の分散液を形成し、 この分散液を酸素の低い雰囲気で加熱して有機流体の残
    部をチヤー化し、かつ前記粒子を含む炭素−チヤーマト
    リツクスを形成し、 この炭素−チヤーマトリツクス中の炭素を酸化して除去
    し、前記粒子のみを粉末の形で残す ことを特徴とする粉末の製法。
  2. 【請求項2】有機流体をそれぞれ低沸点および高沸点を
    有する2つの有機液体の混合によつて製造する特許請求
    の範囲第1項記載の製法。
  3. 【請求項3】エマルジヨンの加熱工程がほぼすべての遊
    離水を除去するまで有機流体が沸とうを開始する温度以
    下の温度へ上昇する工程を含む特許請求の範囲第1項記
    載の製法。
  4. 【請求項4】エマルジヨンの加熱工程がまず水を有効に
    除去し、続いて有機流体の大部分を除去する真空蒸留工
    程を含む特許請求の範囲第1項記載の製法。
  5. 【請求項5】分散液の加熱をほぼ不活性の雰囲気中で温
    度を上昇することによつて実施する特許請求の範囲第1
    項記載の製法。
  6. 【請求項6】分散液の温度が前駆体混合物が互いに反応
    する温度より低い特許請求の範囲第5項記載の製法。
  7. 【請求項7】酸化を酸化雰囲気中で炭素−チヤーマトリ
    ツクスの温度を上昇することによつて実施する特許請求
    の範囲第1項記載の製法。
  8. 【請求項8】酸化温度を前駆体化合物が互いに反応する
    温度より低い温度に保持する特許請求の範囲第7項記載
    の製法。
  9. 【請求項9】粉末を酸化温度より高い温度でカ焼する特
    許請求の範囲第1項記載の製法。
  10. 【請求項10】a) 所望の粉末生成物の前駆体化合物
    の水溶液を製造し、 b) この水溶液の滴を水と混合しない有機流体中に分
    散させたエマルジヨンを形成し、 c) まずこのエマルジヨンを加熱してこのエマルジヨ
    ン滴から遊離水を除去し、このエマルジヨンを前駆体化
    合物からなる乾燥粒子の懸濁液に変え、 d) この懸濁液をほぼ不活性の雰囲気中で加熱し、少
    なくとも一部の有機流体を分解して炭素−チヤーマトリ
    ツクスを形成し、この中に粒子が分離したまま保持さ
    れ、 e) 酸化雰囲気中の加熱によつて炭素−チヤーマトリ
    ツクス中の炭素を酸化して除去し、粒子のみを粉末の形
    で残す ことを特徴とする粉末の製法。
  11. 【請求項11】前駆体化合物がそれぞれ水の沸点より高
    い沸点および高い分解温度を有し、それによつて最初の
    加熱の初期の間に前駆体化合物を除去することなく水が
    エマルジヨン滴から除去される特許請求の範囲第10項記
    載の製法。
  12. 【請求項12】エマルジヨン滴からの水の除去を前駆体
    化合物のそれぞれの沸点および分解温度より低いエマル
    ジヨン温度で実施する特許請求の範囲第11項記載の製
    法。
  13. 【請求項13】水と混合しない有機流体が少なくとも1
    つの低沸点油および少なくとも1つの高沸点油からな
    り、前記初期のエマルジヨン温度が有機流体の沸とう開
    始温度より低い特許請求の範囲第11項記載の製法。
  14. 【請求項14】前記初期の後、前記最初の加熱の残りの
    期間の間、エマルジヨン温度を初期温度から少なくとも
    1つの低沸点油と高沸点油の中間温度へ上昇し、低沸点
    油を除去し、高沸点油を得られる分散液に保留する特許
    請求の範囲第13項記載の製法。
  15. 【請求項15】次の加熱時に、保留した高沸点油が前記
    有機流体の炭素−チヤーマトリツクスを形成するため分
    解する部分である特許請求の範囲第14項記載の製法。
  16. 【請求項16】有機流体が多数の炭化水素の溶液からな
    り、その少なくとも2つが異なる沸点を有する特許請求
    の範囲第10項記載の製法。
  17. 【請求項17】炭化水素が金属を含まない組成を有し、
    それによつて粉末組成へこの金属の混入が防止され、粉
    末の組成を決定するためもつぱら前駆体化合物の量およ
    び組成を基礎としうる特許請求の範囲第16項記載の製
    法。
  18. 【請求項18】有機流体が付加的に炭化水素界面活性剤
    を有する特許請求の範囲第17項記載の製法。
  19. 【請求項19】界面活性剤の量が有機流体1当り2〜
    200gである特許請求の範囲第18項記載の製法。
  20. 【請求項20】最初の加熱の間、界面活性剤の温度が界
    面活性剤の分解および沸とうする温度を超えない特許請
    求の範囲第10項記載の製法。
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