JPH0733428A - MgO / SiO2 porcelain powder and method for producing the same - Google Patents

MgO / SiO2 porcelain powder and method for producing the same

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JPH0733428A
JPH0733428A JP15556093A JP15556093A JPH0733428A JP H0733428 A JPH0733428 A JP H0733428A JP 15556093 A JP15556093 A JP 15556093A JP 15556093 A JP15556093 A JP 15556093A JP H0733428 A JPH0733428 A JP H0733428A
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Abstract

PURPOSE:To obtain high purity MgO.SiO2 porcelain powder made of a single enstatite phase by making a stock soln. for granulation contg. MgO and SiO2 droplet and subjecting the resulting droplet to drying, thermal decomposition and synthesis. CONSTITUTION:A colloidal soln. of SiO2 is used as starting material for SiO2, magnesium acetate or MgO powder is used as starting material for MgO and they are mixed in 1:1 molar ratio of SiO2:MgO to prepare a stock soln. for granulation. This stock soln. is mode droplet, the resulting droplet is subjected to drying, thermal decomposition and synthesis to form powder and this powder is heat-treated to produce the objective MgO.SiO2 procelain powder made of a single enstatite phase and consisting of spherical solid particles. Since this porcelain powder is spherical MgO.SiO2 porcelain powder made of a single enstatite phase and having a large surface area, it is easy to sinter and can give dense porcelain excellent in electrical prorties.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、MgO・SiO2
器粉末及びその製造方法に関し、特に液相からのエンス
タタイト単一相のMgO・SiO2 磁器粉末及びその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a MgO.SiO 2 porcelain powder and a method for producing the same, and more particularly to an enstatite single phase MgO.SiO 2 porcelain powder from a liquid phase and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】MgO−SiO2 系磁器の代表的なもの
としてステアタイト磁器があり、エンスタタイト相(M
gO・SiO2 )等を有している。かかるステアタイト
磁器の原料となる磁器粉末は、滑石又はけい石とマグネ
シアクリンカー等の天然原料の分解溶融により合成され
ている。これらの天然原料には、Na、Ca、Fe、B
等の不純物や、SiO2 等を含んでいる。また、ステア
タイト磁器に見られる相転移を抑制して磁器の劣化を防
止するためには、磁器中に例えばAl2 3 を3%程度
添加し、ガラス相を作ってクリノエンスタタイトの生成
を阻止することが行われる。
2. Description of the Related Art A steatite porcelain is a typical MgO-SiO 2 system porcelain and has an enstatite phase (M
gO · SiO 2 ) and the like. Porcelain powder, which is a raw material for such steatite porcelain, is synthesized by decomposing and melting natural raw materials such as talc or silica and magnesia clinker. These natural raw materials include Na, Ca, Fe, B
And impurities such as SiO 2 and the like. Further, in order to suppress the phase transition observed in steatite porcelain and prevent the deterioration of porcelain, for example, Al 2 O 3 is added to the porcelain in an amount of about 3% to form a glass phase to form clinoenstatite. Blocking is done.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、分解溶融によ
る固相法による磁器粉末にはエンスタタイト相の他フォ
ルステライト(2MgO・SiO2 )等の複数の相が混
在し、このような磁器粉末の焼成にあっては相転移を制
御することができないため電気的性質に優れるエンスタ
タイト単一相の磁器を得ることができない。また、磁器
中に含まれる磁器粉末の天然原料あるいは磁器の劣化防
止剤に由来する不純物は、磁器の電気的性質を低下させ
るものである。さらに、緻密で電気的性質の優れた磁器
を得るためには、磁器粉末の粒径や形状を制御できるこ
とも必要である。
However, in the porcelain powder produced by the solid-phase method by decomposition and melting, a plurality of phases such as forsterite (2MgO.SiO 2 ) and the like are mixed in addition to the enstatite phase. Since the phase transition cannot be controlled during firing, an enstatite single-phase porcelain having excellent electrical properties cannot be obtained. Impurities derived from natural raw materials of porcelain powder or porcelain deterioration inhibitors contained in porcelain deteriorate electrical properties of porcelain. Further, in order to obtain a dense porcelain having excellent electrical properties, it is also necessary to control the particle size and shape of the porcelain powder.

【0004】そこで、本発明では、エンスタタイト単一
相からなるMgO・SiO2 磁器粉末を提供することを
目的とする。また、さらに、不純物が制御されて高純度
でかつエンスタタイト単一相からなるMgO・SiO2
磁器粉末を提供することを目的とする。さらに、本発明
は、エンスタタイト単一相のMgO・SiO2 磁器粉末
の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明
は、エンスタタイト単一相でしかも粒径及び粒子形状が
制御されたMgO・SiO2 磁器粉末の製造方法を提供
することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide MgO.SiO 2 porcelain powder consisting of a single phase of enstatite. In addition, MgO.SiO 2 which has high purity with controlled impurities and which consists of a single phase of enstatite
The purpose is to provide a porcelain powder. A further object of the present invention is to provide a method for producing MgO.SiO 2 porcelain powder having a single phase of enstatite. Another object of the present invention is to provide a method for producing a MgO.SiO 2 porcelain powder having a single phase of enstatite and having a controlled particle size and particle shape.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を解決するために、固相法によらないで液相からの
造粒に着目して鋭意検討した結果、MgO及びSiO2
を含む造粒用原液を液滴化し、加熱炉で乾燥熱分解合成
することにより直接造粒し、熱処理することによりMg
O・SiO2 磁器粉末を製造しうることを見いだしたの
である。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have diligently studied focusing on granulation from a liquid phase without using a solid phase method, and as a result, MgO and SiO 2
The raw solution for granulation containing is made into droplets, is directly granulated by dry pyrolysis synthesis in a heating furnace, and is thermally treated to form Mg.
They have found that it is possible to produce O.SiO 2 porcelain powder.

【0006】すなわち、発明者らは、MgO・SiO2
磁器粉末であって、このMgO・SiO2 磁器粉末を構
成する粒子が、球状の粒状固体であるとともに、エンス
タタイト単一相からなることを特徴とするMgO・Si
2 磁器粉末を創作した。さらに、不純物がAl2 3
0.50%(重量%を意味するものとする。以下同
じ。)以下、CaO 0.50%以下、Fe2 3
0.50%以下、TiO2 0.50%以下、Na2
O 0.50%以下、K2 O 0.50%以下で
あることを特徴とする前記MgO・SiO2 磁器粉末を
創作した。
That is, the inventors have found that MgO.SiO 2
MgO.Si, which is a porcelain powder, characterized in that the particles constituting this MgO.SiO 2 porcelain powder are spherical granular solids and consist of an enstatite single phase.
O 2 porcelain powder was created. In addition, impurities are Al 2 O 3
0.50% (meaning% by weight; the same applies hereinafter), CaO 0.50% or less, Fe 2 O 3
0.50% or less, TiO 2 0.50% or less, Na 2
The MgO.SiO 2 porcelain powder was created, which is characterized in that O is 0.50% or less and K 2 O is 0.50% or less.

【0007】また、本発明者らは、磁器粉末の製造方法
において、SiO2 原料としてSiO2 のコロイド溶
液、MgO原料として酢酸マグネシウム又はMgO粉末
を用い、SiO2 とMgOが等モルとなるように混合し
て造粒用原液とする工程と、この造粒用原液を液滴化
し、この液滴を乾燥熱分解合成することにより造粒粉末
とする工程と、この造粒粉末を熱処理する工程、とから
なることを特徴とするMgO・SiO2 磁器粉末の製造
方法を創作した。
Further, the present inventors have found that in the production method of the ceramic powder, a colloidal solution of SiO 2 as SiO 2 raw material with magnesium acetate or MgO powder as MgO raw material, as SiO 2 and MgO is equimolar A step of mixing to form a granulation stock solution, a step of forming the granulation stock solution into droplets, and subjecting the droplets to dry granulation powder by dry pyrolysis synthesis; and a step of heat-treating the granulation powder, A method for producing MgO.SiO 2 porcelain powder was created, which is characterized by consisting of

【0008】また、本発明者らは、前記造粒用原液中の
MgO及びSiO2 の濃度及び/又は前記液滴を乾燥熱
分解合成する加熱炉に導入する速度を制御することによ
り、前記MgO・SiO2 磁器粉末の粒径を制御するこ
とを特徴とするMgO・SiO2 磁器粉末の製造方法を
創作した。
Further, the inventors of the present invention have controlled the concentration of MgO and SiO 2 in the granulation stock solution and / or the speed of introducing the droplets into a heating furnace for dry pyrolysis synthesis, thereby controlling the MgO content. - we have created a method for manufacturing a MgO-SiO 2 ceramic powder, characterized in that controlling the particle size of the SiO 2 ceramic powder.

【0009】前記SiO2 コロイド溶液、前記MgO粉
末及び前記酢酸マグネシウムを用いるとは、MgO・S
iO2 磁器粉末の原料として天然原料を使用することな
く、主として工業的に精製された原料を使用することを
いい、特にAl、Fe、Ca、Na、K,Ti等の不純
物が少ないことが望ましい。
Using the SiO 2 colloidal solution, the MgO powder and the magnesium acetate means MgO.S
As a raw material for the io 2 porcelain powder, it means that an industrially refined raw material is mainly used without using a natural raw material, and it is particularly desirable that impurities such as Al, Fe, Ca, Na, K and Ti are small. .

【0010】前記造粒用原液とは、適宜手段により液滴
とすることができる性状のものであればよい。したがっ
て、液体のみならず、スラリー状態等の液状体であって
もよい。前記液滴とは、機械的あるいは電気的手段等に
より得られる液体あるいは液状体からなる粒をいう。液
滴化手段は造粒用原液の性状等や得られる造粒粒子の粒
径を考慮して適宜選択される。例えば比較的大きな液滴
は液体等を単に滴下することにより得られ、微細な液滴
は、液体等を霧化することにより得られる。
The above-mentioned granulating stock solution may be any one which can be made into liquid droplets by an appropriate means. Therefore, not only a liquid but also a liquid such as a slurry may be used. The droplets are particles made of a liquid or liquid obtained by mechanical or electrical means. The droplet forming means is appropriately selected in consideration of the properties of the undiluted liquid for granulation and the particle size of the obtained granulated particles. For example, relatively large droplets are obtained by simply dropping a liquid or the like, and fine droplets are obtained by atomizing the liquid or the like.

【0011】加熱炉内への導入手段は造粒溶原液の性状
や液滴化手段の種類を考慮して適宜選択され、有気的あ
るいは無気的に乾燥熱分解合成する加熱炉に導入され
る。例えば、窒素等の不活性ガス等により有気的に加熱
炉内に導入する方法や、射出、滴下等により無気的に加
熱炉に導入する方法がある。また、前記液滴を乾燥熱分
解合成により造粒粉末とするとは、液滴を加熱炉内で熱
・物質移動によって、直接溶質の粒状固体を製造するこ
とをいう。
The means for introducing into the heating furnace is appropriately selected in consideration of the properties of the granulated raw material solution and the type of droplet forming means, and is introduced into the heating furnace for aerobically or aerobically performing dry pyrolysis synthesis. It For example, there is a method of aerobically introducing into the heating furnace by using an inert gas such as nitrogen, or a method of introducing into the heating furnace in a gasless manner by injection, dropping or the like. In addition, that the droplets are made into a granulated powder by dry pyrolysis synthesis means that the droplets are directly produced as a solute granular solid by heat and mass transfer in a heating furnace.

【0012】前記SiO2 ・MgO磁器粉末及びその製
造にあっては、SiO2 原料及びSiO2 原料以外にお
いても不純物が制御された高純度な原料や不純物の混入
のない器具、装置等を用い、各原料の秤量から、混合、
か焼、粉砕、焼成の各工程において、原料粉末、合成粉
末等に不純物が混入しないような材質や手段が用いら
れ、全工程を通じて常に純度について十分に配慮され
る。
[0012] In the said SiO 2 · MgO ceramic powder and its preparation, contamination-free device of a high-purity raw materials and impurities impurities in other SiO 2 raw material and SiO 2 starting material is controlled, using the device, From weighing of each raw material, mixing,
In each of the steps of calcination, pulverization and firing, materials and means that prevent impurities from being mixed into the raw material powder, the synthetic powder, etc. are used, and the purity is always sufficiently considered throughout the steps.

【0013】[0013]

【作用】MgOとSiO2 を等モル含む造粒用原液は、
適当な手段により液滴化され、液滴の状態で乾燥、熱分
解、合成され、造粒粉末が形成される。さらに、この造
粒粉末を、熱処理することにより、前記粒子をエンスタ
タイト単一相の粒子とし、MgO・SiO2 磁器粉末を
得る。また、微細な液滴を適当な加熱炉導入方法を選択
して乾燥熱分解することにより、中実でかつ球状の微細
粉末を得ることができる。原料及び各工程において不純
物の混入を制御することにより、従来にない高純度の磁
器粉末を製造することができる。
[Function] The undiluted liquid for granulation containing equimolar amounts of MgO and SiO 2 is
It is made into droplets by an appropriate means, dried in a droplet state, pyrolyzed and synthesized to form a granulated powder. Further, the granulated powder is heat-treated to form the particles of the enstatite single phase, thereby obtaining MgO.SiO 2 porcelain powder. In addition, a solid and spherical fine powder can be obtained by subjecting fine droplets to dry pyrolysis by selecting an appropriate heating furnace introduction method. By controlling the mixing of impurities in the raw material and each step, it is possible to produce a high-purity porcelain powder which has never existed before.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕以下に本発明を具現化した一実施例につい
て図1ないし図7に基づいて説明する。なお、本例は本
発明の一例であり、本発明はこれに限定されるものでは
ない。図1にしたがって本例のMgO・SiO2 磁器粉
末を製造する工程を説明する。まず、原料として高純度
のSiO2 のコロイド溶液を、蒸留水で希釈し、SiO
2 濃度が0.3mol/l、0.1mol/l、0.0
5mol/lのコロイド溶液を調整した。
[Embodiment 1] An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. This example is an example of the present invention, and the present invention is not limited to this. A process of manufacturing the MgO.SiO 2 porcelain powder of this example will be described with reference to FIG. First, a high-purity colloidal solution of SiO 2 as a raw material is diluted with distilled water to obtain SiO 2.
2 concentration is 0.3 mol / l, 0.1 mol / l, 0.0
A 5 mol / l colloidal solution was prepared.

【0015】この溶液にMgO原料である酢酸マグネシ
ウム4水和物(Mg(CH3 COO)2 ・4H2 O)を
SiO2 :MgOのモル比が1:1となるように秤量し
て溶解し、MgO及びSiO2 が各0.3mol/l、
0.1mol/l、0.05mol/lの濃度の三種の
造粒用原液とした。本例に用いた酢酸マグネシウム4水
和物は、試薬特級を用いた。その不純物の含有量は表1
に示すとおりである。また、SiO2 コロイド溶液は、
pH2〜4で、粒子径10〜20nmで、表2に示す純
度のものを用いた。なお、表1及び表2中の−印は、
0.001%以下であることを示すものである。
Magnesium acetate tetrahydrate (Mg (CH 3 COO) 2 .4H 2 O), which is a MgO raw material, was weighed and dissolved in this solution so that the molar ratio of SiO 2 : MgO was 1: 1. , MgO and SiO 2 are each 0.3 mol / l,
Three types of stock solutions for granulation having concentrations of 0.1 mol / l and 0.05 mol / l were prepared. As the magnesium acetate tetrahydrate used in this example, a reagent special grade was used. The content of the impurities is shown in Table 1.
As shown in. In addition, the SiO 2 colloidal solution is
Those having pH of 2 to 4, particle size of 10 to 20 nm and purity shown in Table 2 were used. In addition, the-mark in Table 1 and Table 2 indicates
This means that the content is 0.001% or less.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】この造粒用原液は、液滴化されるため、ゲ
ル化しないようなものであることが必要である。したが
って、各原料の調合比、濃度、あるいはSiO2 コロイ
ドの種類を適宜選択して用いる。
This undiluted solution for granulation is required to be one that does not gel because it is made into droplets. Therefore, the mixing ratio and concentration of each raw material, or the type of SiO 2 colloid is appropriately selected and used.

【0019】これらの造粒用原液を、図2に示す噴霧熱
分解装置を用いて、表2に示す条件a〜gに従い、熱分
解温度及びキャリヤガス流量を選択して、乾燥熱分解合
成により造粒した。
These stock solutions for granulation were subjected to dry pyrolysis synthesis by using the spray pyrolysis apparatus shown in FIG. 2 and selecting the pyrolysis temperature and the carrier gas flow rate according to the conditions a to g shown in Table 2. Granulated.

【0020】[0020]

【表3】 [Table 3]

【0021】乾燥熱分解装置は、造粒原液供給部、熱分
解反応部及び生成粒子の捕集部とからなる。造粒原液供
給部においては、原液がマグネチックスターラ等で機械
的に撹拌されつつポンプにより超音波振動子を用いた超
音波噴霧器に送り込まれ、霧(液滴)となり、さらに、
発生した液滴が窒素ガスのキャリヤガスによって加熱さ
れた熱分解反応部である石英管の下端部に導かれる。そ
して、加熱された石英管内を上方に移動して、各液滴は
乾燥熱分解合成により直接造粒され、一個の粒子となり
これらの粒子が静電補集部に電気的に吸着される。
The dry pyrolysis apparatus comprises a granulation stock solution supply section, a pyrolysis reaction section and a collection section for produced particles. In the granulation undiluted solution supply unit, the undiluted solution is mechanically stirred by a magnetic stirrer or the like and is sent by a pump to an ultrasonic atomizer using an ultrasonic vibrator to be a mist (droplet).
The generated droplets are guided to the lower end of the quartz tube which is the thermal decomposition reaction section heated by the carrier gas of nitrogen gas. Then, by moving upward in the heated quartz tube, each droplet is directly granulated by dry pyrolysis synthesis to become one particle, and these particles are electrically adsorbed to the electrostatic collection unit.

【0022】この結果得られた造粒粉末a〜gについ
て、X線回折により結晶状態を確認したところ、フォル
ステライト(2MgO・SiO2 )及び非晶質SiO2
のピークを確認した。また、900℃以上で熱分解合成
した造粒粉末b,d〜gでは、エンスタタイト(MgO
・SiO2 )のピークを弱いながら確認した。
The crystalline states of the resulting granulated powders a to g were confirmed by X-ray diffraction. Forsterite (2MgO.SiO 2 ) and amorphous SiO 2 were confirmed.
Was confirmed. Further, in the granulated powders b, d to g pyrolytically synthesized at 900 ° C. or higher, enstatite (MgO
· SiO 2) was confirmed while weak the peak of.

【0023】また、これらの造粒粉末a〜gについて、
粒度分布を測定した結果を表4に示す。また、造粒用原
液濃度と粒度分布との関係を図3に、キャリヤガス流量
と粒度分布との関係を図4に、熱分解温度と粒度分布と
の関係を図5に示す。なお、各図(a)は、粒度分布を
累積的に表し、各図(b)は、ヒストグラムとして表し
た。粒度分布測定は、レーザ回折散乱式の粒度分布測定
装置を用いた。また、造粒粉末の粒子形状の一例とし
て、造粒粉末gの拡大写真を図6に示す。
With respect to these granulated powders a to g,
The results of measuring the particle size distribution are shown in Table 4. The relationship between the concentration of the undiluted solution for granulation and the particle size distribution is shown in FIG. 3, the relationship between the carrier gas flow rate and the particle size distribution is shown in FIG. 4, and the relationship between the thermal decomposition temperature and the particle size distribution is shown in FIG. In addition, each figure (a) showed the particle size distribution cumulatively, and each figure (b) was shown as a histogram. For the particle size distribution measurement, a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device was used. Further, an enlarged photograph of the granulated powder g is shown in FIG. 6 as an example of the particle shape of the granulated powder.

【0024】[0024]

【表4】 [Table 4]

【0025】粒度分布の測定結果から、造粒用原液濃度
あるいはキャリヤガス流量により、造粒粉末の粒度分布
を制御できることが確認できた。すなわち、図3から明
らかなように、造粒用原液が0.05mol(MgO・
SiO2 )/molのとき、最も平均粒子径が小さく、
0.3mol(MgO・SiO2 )/molのとき、平
均粒子径が最も大きくなる。一方、この原液の濃度範囲
において、濃度が高い程、粒度分布は平均粒子径に収束
する。また、図4から明らかなように、キャリヤガス流
量を0.5〜3l/minの範囲で変化させると、3l
/minから1l/minに落とすと粒度分布はシャー
プになり、平均粒子径は小さくなるが、さらに0.5l
/minに落とすと、平均粒子径はやや大きくなった。
さらに、図5から明らかなように、熱分解温度を800
〜1000℃の範囲で変化させても、粒度分布や平均粒
径にあまり変化はなかった。
From the measurement results of the particle size distribution, it was confirmed that the particle size distribution of the granulated powder can be controlled by the concentration of the stock solution for granulation or the carrier gas flow rate. That is, as is clear from FIG. 3, 0.05 mol (MgO.
When SiO 2 ) / mol, the average particle size is the smallest,
When it is 0.3 mol (MgO.SiO 2 ) / mol, the average particle diameter becomes the largest. On the other hand, in the concentration range of this stock solution, the higher the concentration, the more the particle size distribution converges to the average particle size. Further, as is clear from FIG. 4, when the carrier gas flow rate is changed in the range of 0.5 to 3 l / min, 3 l
/ Min to 1 l / min, the particle size distribution becomes sharp and the average particle size becomes smaller, but 0.5 l
The average particle diameter increased a little when the value was decreased to / min.
Furthermore, as is clear from FIG.
Even when the temperature was changed in the range of ˜1000 ° C., the particle size distribution and the average particle size did not change so much.

【0026】また、図6の拡大写真から明らかなよう
に、合成された粒子は、球状で、その表面には多数のシ
ワが形成されたものとなっている。なお、この球状粒子
の断面を電子顕微鏡により確認したことを粒子が中実状
であることがわかった。
As is clear from the enlarged photograph of FIG. 6, the synthesized particles are spherical and have many wrinkles formed on the surface thereof. The cross section of the spherical particles was confirmed by an electron microscope, and it was found that the particles were solid.

【0027】さらに、これらの造粒粉末a〜gを、電気
炉内に配置して1000℃/時間で昇温し、1200℃
あるいは1300℃で1時間保持し、その後放冷するこ
とにより熱処理を行った。得られたMgO・SiO2
器粉末についてX線回折により結晶組成を確認したこと
ろ、図7に示すように、1300℃処理による磁器粉末
にあっては、造粒粉末の合成条件に依存することなく、
いずれもほぼ完全なエンスタタイトの単一相であった。
Further, the granulated powders a to g are placed in an electric furnace and heated at 1000 ° C./hour to 1200 ° C.
Alternatively, heat treatment was performed by holding at 1300 ° C. for 1 hour and then allowing to cool. The crystal composition of the obtained MgO · SiO 2 porcelain powder was confirmed by X-ray diffraction. As shown in FIG. 7, the porcelain powder treated at 1300 ° C. depends on the synthesis conditions of the granulated powder. Without
All of them were almost perfect single phase of enstatite.

【0028】また、1200℃処理による磁器粉末にあ
っては、平均粒径の小さな造粒粉末e(平均粒径:0.73
μm)であってもエンスタタイト単一相は生成されず、フ
ォルステライト相を主体として、エンスタタイト相及び
クリストラバイト相が混在したものであった。
In the case of porcelain powder treated by 1200 ° C., granulated powder e having a small average particle size (average particle size: 0.73
However, the enstatite single phase was not formed, and the forsterite phase was the main constituent and the enstatite phase and the crislavite phase were mixed.

【0029】すなわち、MgOとSiO2 を均一に混合
した造粒用原液を微細に液滴化(霧化)し、熱分解合成
することにより造粒して直接粒状固体とし、粉末化し、
一部にエンスタタイト相を生成した後、さらに、130
0℃で熱処理を行うことにより、粒子径が制御され、か
つエンスタタイト単一相からなるMgO・SiO磁器粉
末を製造することができた。
That is, a stock solution for granulation in which MgO and SiO 2 are uniformly mixed is made into fine droplets (atomization), which is granulated by pyrolysis synthesis to directly give a granular solid, which is then powdered.
After generating the enstatite phase in part, 130
By performing the heat treatment at 0 ° C., it was possible to manufacture the MgO / SiO porcelain powder in which the particle size was controlled and which consisted of the enstatite single phase.

【0030】さらに、このMgO・SiO2 磁器粉末
は、中実の球状でしかも制御された粒径であるため、緻
密な焼結体を得るのに都合がよいものとなっている。ま
た、表5に本実施例のMgO・SiO2 磁器粉末におけ
る不純物含有量の化学分析結果を示す。表中の−印は、
0.001%以下であることを示すものである。本実施
例においては、純度の高い原料を用い、工程において不
純物の混入について十分に留意され、不純物の混入が制
御されているために、磁器粉末中の不純物量はほぼ使用
する原料中に含まれる不純物量により決まることになる
し、ほぼそのとおりの結果が表5に示されているように
得られている。
Furthermore, since this MgO.SiO 2 porcelain powder has a solid spherical shape and a controlled particle size, it is convenient for obtaining a dense sintered body. Table 5 shows the result of chemical analysis of the content of impurities in the MgO.SiO 2 porcelain powder of this example. The-mark in the table indicates
This means that the content is 0.001% or less. In this embodiment, since the raw material having high purity is used, the mixing of impurities is carefully taken into account in the process, and the mixing of impurities is controlled, the amount of impurities in the porcelain powder is almost contained in the raw materials used. It depends on the amount of impurities, and almost the same result is obtained as shown in Table 5.

【0031】[0031]

【表5】 [Table 5]

【0032】このように噴霧熱分解法を用いたMgO・
磁器粉末製造法によれば、原料となる溶質が均一に溶解
されているため、生成される磁器粉末の化学組成が均一
で、球状でしかも中実状で焼成時の反応性の良好な磁器
粉末を製造することができる。さらに、キャリヤガス流
量や溶液濃度を変えることにより、粒径の制御も可能で
ある。また、粉砕工程を経ることなく磁器粉末を得るこ
とができるため、粉砕時における不純物の混入を確実に
排除でき、磁器粉末としての純度を高度に制御可能とな
っている。
As described above, MgO · using the spray pyrolysis method
According to the porcelain powder manufacturing method, since the solute that is the raw material is uniformly dissolved, the porcelain powder that is produced has a uniform chemical composition, is spherical, is solid, and has good reactivity during firing. It can be manufactured. Further, the particle size can be controlled by changing the carrier gas flow rate and the solution concentration. Further, since the porcelain powder can be obtained without going through the crushing step, it is possible to surely eliminate the mixing of impurities at the time of crushing, and it is possible to highly control the purity of the porcelain powder.

【0033】なお、本例は、SiO2 コロイド溶液に酢
酸マグネシウム4水和物を溶解した造粒用原液を用いた
が、これに限定するものでもない。すなわち、適当な液
滴化(霧化)手段を用いれば、液滴化することができる
液体あるいは液体状の造粒用原液であればよい。したが
って、溶液、コロイド溶液、スラリーをも造粒用原液と
して用いうる。
In this example, the undiluted solution for granulation in which the magnesium acetate tetrahydrate was dissolved in the SiO 2 colloidal solution was used, but the invention is not limited to this. That is, a liquid or a liquid-state undiluted liquid for granulation may be used as long as it can be formed into droplets by using an appropriate droplet forming (atomizing) means. Therefore, a solution, a colloidal solution, or a slurry can also be used as the undiluted solution for granulation.

【0034】〔実施例2〕次に、実施例2として、Mg
O原料として高純度なMgO粉末を用いて調製したMg
O・SiO2 磁器粉末の製造について図8ないし図10
に基づいて説明する。まず、高純度のMgO粉末と高純
度のSiO2 のコロイド溶液を用意する。本例では、高
純度MgO粉末として一次粒子径分布 0.08〜0.
10μm、比表面積23m2 /gのものを用い、高純度
SiO2 コロイド溶液は、実施例1と同様のものを用い
た。本例に用いた高純度MgO粉末の純度についての分
析結果は表6に示す通りである。なお、表6において、
−印は、0.001%以下であることを示すものであ
る。
[Example 2] Next, as Example 2, Mg
Mg prepared by using high-purity MgO powder as an O raw material
Manufacturing of O.SiO 2 porcelain powder Figs. 8 to 10
It will be described based on. First, a high-purity MgO powder and a high-purity colloidal solution of SiO 2 are prepared. In this example, the high-purity MgO powder has a primary particle size distribution of 0.08 to 0.
The high-purity SiO 2 colloidal solution used was the same as in Example 1 and had a specific surface area of 23 m 2 / g. The analysis results of the purity of the high-purity MgO powder used in this example are shown in Table 6. In addition, in Table 6,
The-mark indicates that the content is 0.001% or less.

【0035】[0035]

【表6】 [Table 6]

【0036】次に、図8にしたがって本例のMgO・S
iO2 磁器粉末を製造する工程を説明する。MgOとS
iO2 が等モル(MgO 1モル/L、SiO2 1モル
/L)となるように、前記MgO粉末及び前記SiO2
コロイド溶液を秤量し混合する。
Next, referring to FIG. 8, the MgO.S of this example is used.
A process of manufacturing the iO 2 porcelain powder will be described. MgO and S
The MgO powder and the SiO 2 are mixed so that iO 2 is equimolar (MgO 1 mol / L, SiO 2 1 mol / L).
Weigh and mix the colloidal solution.

【0037】そしてウレタンボールを用いたボールミル
にて24時間混合し、MgO及びSiO2 が均一に分散
した造粒用スラリーとする。
Then, the mixture is mixed in a ball mill using urethane balls for 24 hours to obtain a granulation slurry in which MgO and SiO 2 are uniformly dispersed.

【0038】この造粒用スラリーはマグネッティックス
ターラで撹拌されながら、各原料の分散の均一性を確保
しつつマイクロチューブを介して800℃に加熱・保持
した熱分解装置の石英管内に滴下され、乾燥され熱分解
を受ける。得られた造粒粉末をX線回折により分析した
ところ、エンスタタイト相の生成が確認された。X線回
折の結果を図9に示す。得られた粉末の粒子は、直径数
ミリの塊状であった。
The granulation slurry was agitated by a magnetic stirrer and dropped into a quartz tube of a pyrolysis apparatus heated and held at 800 ° C. through a microtube while ensuring the uniformity of dispersion of each raw material. It is dried and pyrolyzed. When the obtained granulated powder was analyzed by X-ray diffraction, formation of an enstatite phase was confirmed. The result of X-ray diffraction is shown in FIG. The particles of the obtained powder were lumps with a diameter of several millimeters.

【0039】この造粒粉末を機械的に粉砕した後、電気
炉にて1000℃/時間で昇温し、1300℃あるいは
1400℃で1時間保持し、その後放冷することにより
熱処理を行って、MgO・SiO2 磁器粉末を得た。得
られたMgO・SiO2 磁器粉末について、X線回折に
よりエンスタタイト相の生成の確認を行った。その結果
を図10に示す。
After mechanically pulverizing the granulated powder, the temperature was raised at 1000 ° C./hour in an electric furnace, the temperature was maintained at 1300 ° C. or 1400 ° C. for 1 hour, and then the mixture was allowed to cool to heat-treat. MgO.SiO 2 porcelain powder was obtained. With respect to the obtained MgO.SiO 2 porcelain powder, formation of an enstatite phase was confirmed by X-ray diffraction. The result is shown in FIG.

【0040】図10に示すように、1300℃で熱処理
されたMgO・SiO2 磁器粉末にあっては、わずかに
クリストバライト(SiO2 )の弱いピークが観察され
たが、ほぼエンスタタイトの単一相が見られた。また、
1400℃で熱処理されたMgO・SiO2 磁器粉末に
あっては、エンスタタイト単一相からなる粉末を合成す
ることができた。
As shown in FIG. 10, in the MgO.SiO 2 porcelain powder heat-treated at 1300 ° C., a slight peak of cristobalite (SiO 2 ) was observed, but it was almost a single phase of enstatite. It was observed. Also,
With the MgO.SiO 2 porcelain powder heat-treated at 1400 ° C., it was possible to synthesize a powder consisting of a single phase of enstatite.

【0041】すなわち、高純度なMgO粉末と高純度な
SiO2 溶液を均一に混合したスラリーを滴下により加
熱炉内に導入して乾燥熱分解合成して、一部エンスタタ
イト相を有する造粒物とした後、さらに、1300〜1
400℃で熱処理を行うことによりエンスタタイト単一
相からなるMgO・SiO磁器粉末を製造することがで
きた。表7に実施例1と同様に、本実施例のMgO・S
iO2 磁器粉末における不純物含有量の化学分析結果を
示す。本実施例においても、原料中の不純物含有量が磁
器粉末の不純物含有量により決まることが確認できた。
なお、表中の−印は、0.001%以下であることを示
すものである。
That is, a slurry in which a high-purity MgO powder and a high-purity SiO 2 solution are uniformly mixed is dropped into a heating furnace for dry pyrolysis synthesis, and a granule having a part of an enstatite phase. And then 1300-1
By performing the heat treatment at 400 ° C., it was possible to manufacture the MgO.SiO porcelain powder consisting of the enstatite single phase. In Table 7, as in Example 1, the MgO.S of this example was used.
The chemical analysis of impurity content in iO 2 ceramic powder. Also in this example, it was confirmed that the content of impurities in the raw material was determined by the content of impurities in the porcelain powder.
In addition, the-mark in the table indicates that the content is 0.001% or less.

【0042】[0042]

【表7】 [Table 7]

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の磁器粉末
によれば、エンスタタイト単一相でしかも表面積の大き
い球形のMgO・SiO2 磁器粉末であるため、焼結し
やすく緻密で電気的性質に優れる磁器を得ることができ
る。また、磁器粉末中の不純物を制御することにより、
高純度な磁器粉末となり、磁器中の不純物に由来する電
気的性質の低下を防止することができる。さらに、この
MgO・SiO2 磁器粉末の製造方法によれば、液相か
ら液滴化による乾燥熱分解合成により直接造粒し、熱処
理をおこなうことにより、エンスタタイト単一相のMg
O・SiO2 磁器粉末を得ることができる。さらに、造
粒原液濃度あるいは加熱炉に液滴を導入するキャリヤガ
スの流量によって粒度分布を制御することが可能であ
り、必要に応じた粒径のMgO・SiO2 磁器粉末を得
ることができる。
As described above in detail, according to the porcelain powder of the present invention, since it is a spherical MgO.SiO 2 porcelain powder having a single phase of enstatite and a large surface area, it is easy to sinter and is dense and electric. It is possible to obtain a porcelain having excellent physical properties. Also, by controlling the impurities in the porcelain powder,
High-purity porcelain powder can be obtained, and deterioration of electrical properties due to impurities in the porcelain can be prevented. Further, according to this method for producing MgO.SiO 2 porcelain powder, the enstatite single-phase Mg is directly granulated from the liquid phase by dry pyrolysis synthesis by forming droplets and heat-treated.
O.SiO 2 porcelain powder can be obtained. Furthermore, it is possible to control the particle size distribution by the concentration of the undiluted granulation liquid or the flow rate of the carrier gas that introduces the liquid droplets into the heating furnace, and it is possible to obtain the MgO.SiO 2 porcelain powder having a particle size as required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】噴霧熱分解による本発明のMgO・SiO2
器粉末を得る工程図。
FIG. 1 is a process drawing of obtaining MgO.SiO 2 porcelain powder of the present invention by spray pyrolysis.

【図2】乾燥熱分解合成装置の全体図。FIG. 2 is an overall view of a dry pyrolysis synthesis apparatus.

【図3】造粒用原液濃度と粒度分布との関係を示すグラ
フ図。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the concentration of the undiluted granulation solution and the particle size distribution.

【図4】キャリヤガス流量と粒度分布との関係を示すグ
ラフ図。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between carrier gas flow rate and particle size distribution.

【図5】熱分解温度と粒度分布との関係を示すグラフ
図。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between thermal decomposition temperature and particle size distribution.

【図6】乾燥熱分解合成による粒子の拡大写真。FIG. 6 is an enlarged photograph of particles by dry pyrolysis synthesis.

【図7】MgO・SiO2 磁器粉末のX線回折による結
晶組成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a crystal composition of MgO.SiO 2 porcelain powder by X-ray diffraction.

【図8】滴下熱分解による本発明のMgO・SiO2
器粉末を得る工程図。
FIG. 8 is a process diagram for obtaining the MgO.SiO 2 porcelain powder of the present invention by dropping thermal decomposition.

【図9】造粒物のX線回折図。FIG. 9 is an X-ray diffraction pattern of the granulated product.

【図10】MgO・SiO2 磁器粉末のX線回折図。FIG. 10 is an X-ray diffraction diagram of MgO.SiO 2 porcelain powder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 武久 愛知県大府市共和町六丁目28番地の3 (72)発明者 東田 豊 愛知県小牧市光ケ丘二丁目18番地の3 (72)発明者 角岡 勉 愛知県刈谷市野田町段留25番地の3 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takehisa Fukui 3 from 6-28, Kyowa-cho, Obu City, Aichi Prefecture (72) Inventor Yutaka Higashida 3 from 2--18, Mitsugaoka, Komaki City, Aichi Prefecture (72) Inventor Kaku Tsutomu Oka 3 No. 25, Dandome, Kariya city, Aichi prefecture

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】MgO・SiO2 磁器粉末であって、この
MgO・SiO2 磁器粉末を構成する粒子が、球状の粒
状固体であるとともに、エンスタタイト単一相からなる
ことを特徴とするMgO・SiO2 磁器粉末。
1. A MgO.SiO 2 porcelain powder, characterized in that the particles constituting the MgO.SiO 2 porcelain powder are spherical granular solids and consist of an enstatite single phase. SiO 2 porcelain powder.
【請求項2】請求項1において、不純物がAl2 3
0.50%以下、 CaO 0.50%以下、 Fe2 3 0.50%以下、 TiO 0.50%以下、 Na2 O 0.50%以下、 K2 O 0.50%以下であることを特徴とするM
gO・SiO2 磁器粉末。
2. The impurity according to claim 1, wherein the impurity is Al 2 O 3
0.50% or less, CaO 0.50% or less, Fe 2 O 3 0.50% or less, TiO 0.50% or less, Na 2 O 0.50% or less, K 2 O 0.50% or less M characterized by
gO ・ SiO 2 porcelain powder.
【請求項3】磁器粉末の製造方法において、 SiO2 原料としてSiO2 のコロイド溶液、MgO原
料として酢酸マグネシウム又はMgO粉末を用い、Si
2 とMgOが等モルとなるように混合して造粒用原液
とする工程と、 この造粒用原液を液滴化し、この液滴を乾燥熱分解合成
することにより造粒粉末とする工程と、 この造粒粉末を熱処理する工程、とからなることを特徴
とするMgO・SiO2 磁器粉末の製造方法。
3. A method for producing a porcelain powder, wherein a SiO 2 colloidal solution is used as a SiO 2 raw material, and magnesium acetate or MgO powder is used as a MgO raw material.
Mixing O 2 and MgO in equimolar amounts to form a granulation stock solution, and forming the granulation stock solution into droplets and subjecting the droplets to dry pyrolysis synthesis to form a granulated powder And a step of heat-treating the granulated powder, and a method for producing the MgO.SiO 2 porcelain powder.
【請求項4】請求項3において、前記造粒用原液中のM
gO及びSiO2 の濃度及び/又は前記液滴を乾燥熱分
解合成する加熱炉に導入する速度を制御することによ
り、前記MgO・SiO2 磁器粉末の粒径を制御するこ
とを特徴とするMgO・SiO2 磁器粉末の製造方法。
4. The M in the stock solution for granulation according to claim 3.
The particle size of the MgO.SiO 2 porcelain powder is controlled by controlling the concentration of gO and SiO 2 and / or the rate of introducing the droplets into a heating furnace for dry pyrolysis synthesis. Method for producing SiO 2 porcelain powder.
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JP2007218941A (en) * 2006-02-14 2007-08-30 Ricoh Co Ltd Electrostatic latent image developing toner, image forming method, process cartridge, and image forming apparatus
JP2007240705A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Ricoh Co Ltd Developer for electrostatic latent image
JP2013180905A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Kao Corp Production method of spherical ceramic particle
JP2016222517A (en) * 2015-06-02 2016-12-28 日産化学工業株式会社 Method for producing forsterite fine particles

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218941A (en) * 2006-02-14 2007-08-30 Ricoh Co Ltd Electrostatic latent image developing toner, image forming method, process cartridge, and image forming apparatus
JP2007240705A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Ricoh Co Ltd Developer for electrostatic latent image
JP2013180905A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Kao Corp Production method of spherical ceramic particle
JP2016222517A (en) * 2015-06-02 2016-12-28 日産化学工業株式会社 Method for producing forsterite fine particles

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