JPH0798680B2 - 鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方法 - Google Patents
鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方法Info
- Publication number
- JPH0798680B2 JPH0798680B2 JP1294183A JP29418389A JPH0798680B2 JP H0798680 B2 JPH0798680 B2 JP H0798680B2 JP 1294183 A JP1294183 A JP 1294183A JP 29418389 A JP29418389 A JP 29418389A JP H0798680 B2 JPH0798680 B2 JP H0798680B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- lead
- material powder
- sol
- 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 - Fee Related
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 52
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 38
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 45
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- WPCMRGJTLPITMF-UHFFFAOYSA-I niobium(5+);pentahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Nb+5] WPCMRGJTLPITMF-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 24
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 8
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- -1 hydroxide ions anion Chemical class 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 1
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021514 lead(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
- C04B35/497—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates based on solid solutions with lead oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G33/00—Compounds of niobium
- C01G33/006—Compounds containing niobium, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Complex oxides containing manganese and at least one other metal element
- C01G45/1221—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof
- C01G45/125—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO3)n-, e.g. CaMnO3
- C01G45/1264—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO3)n-, e.g. CaMnO3 containing rare earths, e.g. (La1-xCax)MnO3 or LaMnO3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/009—Compounds containing iron, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/80—Compounds containing cobalt, with or without oxygen or hydrogen, and containing one or more other elements
- C01G51/82—Compounds containing cobalt, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/80—Compounds containing nickel, with or without oxygen or hydrogen, and containing one or more other elements
- C01G53/82—Compounds containing nickel, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/30—Three-dimensional structures
- C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
- C01P2006/64—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values b* (yellow-blue axis)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末
の製造方法に係わり、詳しくは圧電体、半導体、センサ
ー、オプトエレクトロニクス材、誘電体、特に積層キャ
パシターの誘電体等として用いて好適な機能性セラミッ
クスを作製し得る、均一微細な粒子径を有し、易焼結性
で、高嵩密度のニオブ含有鉛系ペロブスカイト型セラミ
ックスの原料粉末の製造方法に関する。
の製造方法に係わり、詳しくは圧電体、半導体、センサ
ー、オプトエレクトロニクス材、誘電体、特に積層キャ
パシターの誘電体等として用いて好適な機能性セラミッ
クスを作製し得る、均一微細な粒子径を有し、易焼結性
で、高嵩密度のニオブ含有鉛系ペロブスカイト型セラミ
ックスの原料粉末の製造方法に関する。
鉛系ペロブスカイト型セラミックスは、圧電体として広
く用いられている他、近年、積層キャパシター等の誘電
体としてもその利用が盛んに検討され始めた新素材であ
る。
く用いられている他、近年、積層キャパシター等の誘電
体としてもその利用が盛んに検討され始めた新素材であ
る。
このような新用途への利用が検討され始めたのは、鉛系
ペロブスカイト型セラミックスは、 その誘電率が高く、チタン酸バリウム等の従来汎用さ
れている誘電体に比べて単位体積当たりの誘電容量が大
きいため、キャパシターの小型大容量化が可能になる、 その焼結温度が従来のチタン酸バリウムの1300〜1400
℃に比べて1200℃以下と低いため、従来の白金、パラジ
ウムより安価な融点の比較的低い銀を内部電極材として
用いることが可能になる、 鉛とペロブスカイトを構成し得る物質の種類が多いた
め、組成を適宜変更することによって用途に応じた多種
の誘電体材料を作製することが可能である、等の理由に
よるものである。
ペロブスカイト型セラミックスは、 その誘電率が高く、チタン酸バリウム等の従来汎用さ
れている誘電体に比べて単位体積当たりの誘電容量が大
きいため、キャパシターの小型大容量化が可能になる、 その焼結温度が従来のチタン酸バリウムの1300〜1400
℃に比べて1200℃以下と低いため、従来の白金、パラジ
ウムより安価な融点の比較的低い銀を内部電極材として
用いることが可能になる、 鉛とペロブスカイトを構成し得る物質の種類が多いた
め、組成を適宜変更することによって用途に応じた多種
の誘電体材料を作製することが可能である、等の理由に
よるものである。
かかる鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の
製造方法としては、従来、乾式法と湿式法とが知られて
いる。
製造方法としては、従来、乾式法と湿式法とが知られて
いる。
乾式法はペロブスカイトを構成すべき各成分の酸化物粉
末をその構成割合に応じて混合し、仮焼する方法であ
る。
末をその構成割合に応じて混合し、仮焼する方法であ
る。
一方、湿式法、とりわけ従来一般的に行われている湿式
法は、ペロブスカイトを構成すべき各成分の全てを含む
混合溶液を調整し、この混合溶液にアルカリ等の沈澱形
成液を添加して共沈させ、得られた沈澱物を分離した
後、これを乾燥し、仮焼する方法である。
法は、ペロブスカイトを構成すべき各成分の全てを含む
混合溶液を調整し、この混合溶液にアルカリ等の沈澱形
成液を添加して共沈させ、得られた沈澱物を分離した
後、これを乾燥し、仮焼する方法である。
しかしながら、上記乾式法には、均一な組成の原料粉末
を得ることが困難であり、また誘電率の低いパイロクロ
ア相を多く含む原料粉末した得られないという問題があ
る。このパイロクロア相を少なくし、強誘電性を示すペ
ロブスカイト相を多く生成させるためには仮焼温度を高
くすればよいが、そうすると、原料粉末が粗大化して、
易焼結性のものが得られ難いという新たな問題が生じて
しまう。
を得ることが困難であり、また誘電率の低いパイロクロ
ア相を多く含む原料粉末した得られないという問題があ
る。このパイロクロア相を少なくし、強誘電性を示すペ
ロブスカイト相を多く生成させるためには仮焼温度を高
くすればよいが、そうすると、原料粉末が粗大化して、
易焼結性のものが得られ難いという新たな問題が生じて
しまう。
一方、上記湿式法によれば、均一な組成の粉末が比較的
得られ易い。しかし、均一であるがゆえに、沈澱形成
時、乾燥時、或いは、仮焼時に粒子同士が凝結し二次粒
子を形成するため粒子径が大きくなり、上記、乾式法に
おいて仮焼温度を高くした場合と同様に、易焼結性のも
のが得られ難い。
得られ易い。しかし、均一であるがゆえに、沈澱形成
時、乾燥時、或いは、仮焼時に粒子同士が凝結し二次粒
子を形成するため粒子径が大きくなり、上記、乾式法に
おいて仮焼温度を高くした場合と同様に、易焼結性のも
のが得られ難い。
また、上記、共沈を利用する湿式法では、各構成成分に
対して、共通の、すなわち、同じ濃度の沈澱形成液を用
いることになるので、各構成成分の沈澱形成能が異なる
場合、所望する構成割合のペロブスカイトを得ることが
困難になるという問題もある。
対して、共通の、すなわち、同じ濃度の沈澱形成液を用
いることになるので、各構成成分の沈澱形成能が異なる
場合、所望する構成割合のペロブスカイトを得ることが
困難になるという問題もある。
さらに、乾式、湿式を問わず、従来法による原料粉末を
焼結して得られるセラミックスはそのグレインサイズが
一般に５μｍ以上の大きさになるため、誘電体層の厚み
に制約を受けることが多い積層型キャパシターの如き、
小型大容量化の要請があるものには適用し得ないという
問題もある。
焼結して得られるセラミックスはそのグレインサイズが
一般に５μｍ以上の大きさになるため、誘電体層の厚み
に制約を受けることが多い積層型キャパシターの如き、
小型大容量化の要請があるものには適用し得ないという
問題もある。
本発明者等は、ニオブ含有鉛系ペロブスカイト型セラミ
ックスに関して鋭意研究した結果、次の如き驚嘆すべき
知見を得た。
ックスに関して鋭意研究した結果、次の如き驚嘆すべき
知見を得た。
すなわち、機能性セラミックスの原料粉末としては、組
成の均一なものが好ましい。
成の均一なものが好ましい。
而して、従来においては、組成の均一な原料粉末を得る
ために、各種成成分の固相反応における挙動の相違を考
慮せず、各構成成分の化合物を均一に混合すれば均一な
組成のものが得られるとの誤った考え方により、ペロブ
スカイトの全構成成分を均一に混合する努力をしてい
た。
ために、各種成成分の固相反応における挙動の相違を考
慮せず、各構成成分の化合物を均一に混合すれば均一な
組成のものが得られるとの誤った考え方により、ペロブ
スカイトの全構成成分を均一に混合する努力をしてい
た。
しかしながら、鉛はコバルト、ニッケル等の金属元素に
比べてニオブと反応し易い活性の非常に高い元素であ
る。このため、原料粉末が粗大化するのを防止する必要
上、比較的低温で行われる固相反応においては、全構成
成分を均一に混合する従来方法では、鉛とニオブとの反
応が、鉛と他の金属との反応に優先してしまうこととな
る。
比べてニオブと反応し易い活性の非常に高い元素であ
る。このため、原料粉末が粗大化するのを防止する必要
上、比較的低温で行われる固相反応においては、全構成
成分を均一に混合する従来方法では、鉛とニオブとの反
応が、鉛と他の金属との反応に優先してしまうこととな
る。
従来、鉛とニオブとの化合物であるパイロクロア相が多
くなり、強誘電性を示すペロブスカイト相の充分な生成
をみることが出来なかった理由はここにある。
くなり、強誘電性を示すペロブスカイト相の充分な生成
をみることが出来なかった理由はここにある。
一方、パイロクロア相の生成を防止するため、Ａの酸化
物とNbの酸化物とを混合し、900〜1000℃の温度で仮焼
してＡのニオブ酸塩を予め調製し、これとPbOとを反応
させる方法が提案さている（Mat.Res.Bull.Vol.17,1245
−1250,1982 S.L.Swartz and T.R.Shrout）。
物とNbの酸化物とを混合し、900〜1000℃の温度で仮焼
してＡのニオブ酸塩を予め調製し、これとPbOとを反応
させる方法が提案さている（Mat.Res.Bull.Vol.17,1245
−1250,1982 S.L.Swartz and T.R.Shrout）。
しかしながら、上記方法はパイロクロア相を著しく減少
させるものの、Ａのニオブ酸塩の調製温度が高いため、
粉砕が難しく、0.5μｍ以下の微細なペロブスカイトを
得ることが困難であった。
させるものの、Ａのニオブ酸塩の調製温度が高いため、
粉砕が難しく、0.5μｍ以下の微細なペロブスカイトを
得ることが困難であった。
本発明は以上の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、上記従来方法の問題点を解消し
て、ペロブスカイト相の生成率が高く、所望の組成比を
有し、高嵩密度且つ易焼結性のニオブ含有鉛系ペロブス
カイト型セラミックスの原料粉末の製造方法を提供する
にある。
目的とするところは、上記従来方法の問題点を解消し
て、ペロブスカイト相の生成率が高く、所望の組成比を
有し、高嵩密度且つ易焼結性のニオブ含有鉛系ペロブス
カイト型セラミックスの原料粉末の製造方法を提供する
にある。
上記目的を達成するための本発明に係る鉛系ペロブスカ
イト型セラミックスの原料粉末の製造方法（以下、「本
発明方法」という）は、先ずPbに比べて活性の低いＡ成
分と、ニオブ酸ゾルとの混合物を仮焼し、次いでこれに
鉛化合物を加えて再び仮焼する二段仮焼法である。
イト型セラミックスの原料粉末の製造方法（以下、「本
発明方法」という）は、先ずPbに比べて活性の低いＡ成
分と、ニオブ酸ゾルとの混合物を仮焼し、次いでこれに
鉛化合物を加えて再び仮焼する二段仮焼法である。
すなわち、本発明は、一般式Pb AX Nb1-XO3で表される
鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方
法において、前記Ａの水酸化物のゾルまたは懸濁液とニ
オブ酸ゾルとの混合乾燥物を仮焼（以下、この仮焼を
「Ｂ仮焼」という）し、次いでこの仮焼物とPb化合物と
を混合した後、仮焼（以下、この仮焼を「Ｐ仮焼」とい
う）することを骨子とする。
鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方
法において、前記Ａの水酸化物のゾルまたは懸濁液とニ
オブ酸ゾルとの混合乾燥物を仮焼（以下、この仮焼を
「Ｂ仮焼」という）し、次いでこの仮焼物とPb化合物と
を混合した後、仮焼（以下、この仮焼を「Ｐ仮焼」とい
う）することを骨子とする。
ただし、上式中、Ｘ＝1/2または1/3であって、ＡはFe、
Co、Cr、Ni、Mn、Mg、Zn、Cd、Zr、In、CuおよびHfの中
から選ばれた少なくとも一種の元素である。
Co、Cr、Ni、Mn、Mg、Zn、Cd、Zr、In、CuおよびHfの中
から選ばれた少なくとも一種の元素である。
ニオブ酸ゾルとしては、例えば、水酸化ニオブの強酸懸
濁液と過酸化水素とを反応させて得られるペルオキシニ
オブ錯体の水溶液を、適宜の時間（通常、48時間程
度）、10〜50℃の温度に保持することによりゾル化した
ものを用いることができる。なお、ニオブ酸ゾルのPHを
アルカリを用いて調整した後、限外濾過することによ
り、セラミックスの機能性を妨げる要因となる不純陽イ
オンや、Cl-、NO3 -等の不純陰イオンを脱イオン精製し
たものを用いることが好ましい。
濁液と過酸化水素とを反応させて得られるペルオキシニ
オブ錯体の水溶液を、適宜の時間（通常、48時間程
度）、10〜50℃の温度に保持することによりゾル化した
ものを用いることができる。なお、ニオブ酸ゾルのPHを
アルカリを用いて調整した後、限外濾過することによ
り、セラミックスの機能性を妨げる要因となる不純陽イ
オンや、Cl-、NO3 -等の不純陰イオンを脱イオン精製し
たものを用いることが好ましい。
Ａ成分としては、Ａの酸化物または水酸化物の懸濁液も
しくは水溶液、或いは、Ａのアルコキシドに純水を添加
してゾル化したものや、Ａの化合物の水溶液またはアル
コール溶液と陰イオン交換樹脂とを接触させて陰イオン
を水酸イオンとアニオン交換させて得たものを用いるこ
とができる。
しくは水溶液、或いは、Ａのアルコキシドに純水を添加
してゾル化したものや、Ａの化合物の水溶液またはアル
コール溶液と陰イオン交換樹脂とを接触させて陰イオン
を水酸イオンとアニオン交換させて得たものを用いるこ
とができる。
Pb化合物としては、本発明において時に限定されない
が、炭酸鉛、水酸化鉛、硝酸鉛、酸化鉛、酢酸鉛、しゅ
う酸鉛、蟻酸鉛等、仮焼時に鉛以外の成分が飛散するも
のが好ましい。なお、これらの鉛化合物を二種以上併用
することももとより可能である。
が、炭酸鉛、水酸化鉛、硝酸鉛、酸化鉛、酢酸鉛、しゅ
う酸鉛、蟻酸鉛等、仮焼時に鉛以外の成分が飛散するも
のが好ましい。なお、これらの鉛化合物を二種以上併用
することももとより可能である。
次に、本発明に係る、ニオブ含有鉛京ペロブスカイト型
セラミックスの原料粉末の製造方法について説明する。
セラミックスの原料粉末の製造方法について説明する。
本発明方法は、ニオブ酸ゾルおよびＡ成分化合物の混合
乾燥物のＢ仮焼工程、Ｂ仮焼物とPb化合物との湿式混合
工程、および、Ｐ仮焼工程とを主たる有効工程とする。
乾燥物のＢ仮焼工程、Ｂ仮焼物とPb化合物との湿式混合
工程、および、Ｐ仮焼工程とを主たる有効工程とする。
本発明方法においては、ニオブ酸ゾルとＡ成分の化合物
との混合物を乾燥したものを、Ｂ仮焼する。Ａ成分の水
酸化物ゾル、とりわけＡの化合物と強塩基性陰イオン交
換樹脂とを接触させてイオン交換反応させて得られたも
のと、ニオブ酸ゾルとの混合物を用いることが好まし
い。これは、この混合物が均一で表面エネルギーの大き
い微細な粒子群からなるからである。この粒子の表面エ
ネルギーが大きいことから、続いて行うＢ仮焼およびＰ
仮焼を従来よりも低い温度で行うことが可能になる。
との混合物を乾燥したものを、Ｂ仮焼する。Ａ成分の水
酸化物ゾル、とりわけＡの化合物と強塩基性陰イオン交
換樹脂とを接触させてイオン交換反応させて得られたも
のと、ニオブ酸ゾルとの混合物を用いることが好まし
い。これは、この混合物が均一で表面エネルギーの大き
い微細な粒子群からなるからである。この粒子の表面エ
ネルギーが大きいことから、続いて行うＢ仮焼およびＰ
仮焼を従来よりも低い温度で行うことが可能になる。
なお、Ｂ仮焼およびＰ仮焼ともに、400〜900℃の温度で
行うことが好ましい。400℃未満の場合、反応が不十分
となり、900℃を越えた場合、原料粉末の粒子径が大き
くなり易焼結性のものが得られ難くなる。
行うことが好ましい。400℃未満の場合、反応が不十分
となり、900℃を越えた場合、原料粉末の粒子径が大き
くなり易焼結性のものが得られ難くなる。
なお、Ｂ仮焼で得た仮焼物とPb化合物との混合は、特に
限定されないが、一般に湿式粉砕混合を行うことが混合
物の均一化を図る上で好ましい。
限定されないが、一般に湿式粉砕混合を行うことが混合
物の均一化を図る上で好ましい。
本発明方法において、二段階に分けて仮焼することとし
たのは、鉛とニオブとの反応が先行することに因るパイ
ロクロア相の生成を抑制し、ペロブスカイト生成率の高
い原料粉末を低い仮焼温度で得ることを可能にするため
であり、さらにＢ仮焼に際してより反応温度を下げるた
めニオブ原料としてニオブ酸ゾルを使用することとした
ためである。
たのは、鉛とニオブとの反応が先行することに因るパイ
ロクロア相の生成を抑制し、ペロブスカイト生成率の高
い原料粉末を低い仮焼温度で得ることを可能にするため
であり、さらにＢ仮焼に際してより反応温度を下げるた
めニオブ原料としてニオブ酸ゾルを使用することとした
ためである。
このように、本発明方法においては、二段仮焼法を用い
更にニオブ酸ゾルを用いることによりペロブスカイト生
成率を高めたので、従来のように該生成率を高めるため
に仮焼温度を高くする必要がなく、比較的低温で仮焼す
ることが可能になる。そして、この低温での仮焼が、粒
子径の小さい易焼結性の原料粉末を得ることを可能にし
たのである。
更にニオブ酸ゾルを用いることによりペロブスカイト生
成率を高めたので、従来のように該生成率を高めるため
に仮焼温度を高くする必要がなく、比較的低温で仮焼す
ることが可能になる。そして、この低温での仮焼が、粒
子径の小さい易焼結性の原料粉末を得ることを可能にし
たのである。
また、仮焼温度の低下により、比表面積が大きな原料粉
末が得られるとともに、前記原料粉末の小径化により、
低い温度での焼結が可能となる。
末が得られるとともに、前記原料粉末の小径化により、
低い温度での焼結が可能となる。
それゆえ、本発明方法による原料粉末をキャパシターの
誘電体に適用する場合においては、従来の白金、パラジ
ウムはもとより、これらより安価な銀よりもさらに安価
な融点の低い卑金属を内部電極として用いることが可能
になり、電極材料の選択範囲が広くなるとともに、低コ
スト化を図ることができる。特に、本発明方法による原
料粉末は比表面積の大きい高嵩密度の強誘電体であるた
め、例えば小型大容量化の要請がある積層キャパシター
に適用して有効である。
誘電体に適用する場合においては、従来の白金、パラジ
ウムはもとより、これらより安価な銀よりもさらに安価
な融点の低い卑金属を内部電極として用いることが可能
になり、電極材料の選択範囲が広くなるとともに、低コ
スト化を図ることができる。特に、本発明方法による原
料粉末は比表面積の大きい高嵩密度の強誘電体であるた
め、例えば小型大容量化の要請がある積層キャパシター
に適用して有効である。
なお、本発明方法による原料粉末を誘電体に適用する場
合は、本発明方法により得られた原料粉末と他のPb系ペ
ロブスカイト型セラミックス原料粉末とを固溶化して用
いることが実用的である。
合は、本発明方法により得られた原料粉末と他のPb系ペ
ロブスカイト型セラミックス原料粉末とを固溶化して用
いることが実用的である。
この場合の他のPb系ペロブスカイト型セラミックスの原
料粉末としては、一般式 PbAXB1-XO3（ただし、式中、Ａは前出のＡと同じ元素、
ＢはＷ、Nb、Taの中から選ばれた少なくとも一種の元
素）で表されるものが例示される。
料粉末としては、一般式 PbAXB1-XO3（ただし、式中、Ａは前出のＡと同じ元素、
ＢはＷ、Nb、Taの中から選ばれた少なくとも一種の元
素）で表されるものが例示される。
上記固溶化は、例えば他のPb系ペロブスカイト型セラミ
ックス原料粉末を、本発明方法のＢ仮焼またはＰ仮焼前
に予め混合し、この混合物を仮焼することにより行って
もよい。
ックス原料粉末を、本発明方法のＢ仮焼またはＰ仮焼前
に予め混合し、この混合物を仮焼することにより行って
もよい。
また、原料粉末の焼結性や、得られるセラミックスの電
気特性を制御するために、微量成分として、例えばMn
O2、SiO2、Bi2O3等の化合物を乾式または湿式で添加し
てもよい。
気特性を制御するために、微量成分として、例えばMn
O2、SiO2、Bi2O3等の化合物を乾式または湿式で添加し
てもよい。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
が、本発明は下記実施例により何ら限定されるものでは
なく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更実施
可能なものである。
が、本発明は下記実施例により何ら限定されるものでは
なく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更実施
可能なものである。
（実施例１） 水酸化ニオブ（三井金属鉱業社製）0.2モルを純水300ml
に分散させ、これに濃塩酸１モルを加えた後、撹拌しな
がら過酸化水素0.8モルを徐々に加え、純水を追加して
水酸化ニオブをペルオキシニオブ錯体に変化させペルオ
キシニオブの錯体水溶液１を調製した。この水溶液を
45℃の温度に、48時間保持してペルオキシニオブ酸ゾル
を生成させた。
に分散させ、これに濃塩酸１モルを加えた後、撹拌しな
がら過酸化水素0.8モルを徐々に加え、純水を追加して
水酸化ニオブをペルオキシニオブ錯体に変化させペルオ
キシニオブの錯体水溶液１を調製した。この水溶液を
45℃の温度に、48時間保持してペルオキシニオブ酸ゾル
を生成させた。
次いで、生成したペルオキシニオブ酸ゾルに6Nアンモニ
ア水を滴下してそのPHを1.5に調整した。なお、このゾ
ルのコロイド粒子の粒系は0.02μｍ（レーザー粒径解析
システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて測定）であ
った。
ア水を滴下してそのPHを1.5に調整した。なお、このゾ
ルのコロイド粒子の粒系は0.02μｍ（レーザー粒径解析
システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて測定）であ
った。
PH調整により限外濾過可能になった上記ペルオキシニオ
ブ酸ゾルを限外濾過膜（ポリスルホン、分画分子量1000
0）に通して塩素イオン等の不純イオンを除去して精製
した。
ブ酸ゾルを限外濾過膜（ポリスルホン、分画分子量1000
0）に通して塩素イオン等の不純イオンを除去して精製
した。
一方、0.2モルの硝酸マグネシウム水溶液500mlに強塩基
性アニオン交換樹脂（イオン交換容量1.04eq/R−ｌ、住
友化学工業社製、商品名「Duolite A−101D」）500mlを
加え、30分間緩速撹拌した後、アニオン交換樹脂と水酸
化マグネシウムゾルとを分離した。
性アニオン交換樹脂（イオン交換容量1.04eq/R−ｌ、住
友化学工業社製、商品名「Duolite A−101D」）500mlを
加え、30分間緩速撹拌した後、アニオン交換樹脂と水酸
化マグネシウムゾルとを分離した。
上記精製ペルオキシニオブ酸ゾルと上記水酸化マグネシ
ウムゾルとを撹拌しつつ混合し、この混合物をスプレー
ドライ法で乾燥した後、アルミナルツボ中650℃の温度
で、２時間加熱してＢ仮焼した。
ウムゾルとを撹拌しつつ混合し、この混合物をスプレー
ドライ法で乾燥した後、アルミナルツボ中650℃の温度
で、２時間加熱してＢ仮焼した。
得られたＢ仮焼粉末の平均粒子径は0.08μｍ（レーザー
粒径解析システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて測
定）であった。また、Ｘ線回析により、MgNb2O6結晶で
あることが確認された。
粒径解析システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて測
定）であった。また、Ｘ線回析により、MgNb2O6結晶で
あることが確認された。
このＢ仮焼粉末にPb（Mg1/3Nb2/3）O3となるように酸化
鉛を配合し、この配合物と純水とジルコニアボール（5m
mφ）とともにポリアミド製の容器に入れた後、該ポッ
トをボールミルに設置して15時間湿式混合し、次いで、
ジルコニアボールを分離して内容物を乾燥した。得られ
た乾燥粉末をアルミナルツボ中700℃の温度で、２時間
Ｐ仮焼して、Pb（Mg0.33Nb0.66）O3の組成のセラミック
ス製造用原料粉末を得た。
鉛を配合し、この配合物と純水とジルコニアボール（5m
mφ）とともにポリアミド製の容器に入れた後、該ポッ
トをボールミルに設置して15時間湿式混合し、次いで、
ジルコニアボールを分離して内容物を乾燥した。得られ
た乾燥粉末をアルミナルツボ中700℃の温度で、２時間
Ｐ仮焼して、Pb（Mg0.33Nb0.66）O3の組成のセラミック
ス製造用原料粉末を得た。
得られたＰ仮焼粉末について、Ｘ線回析によりペロブス
カイト率を算出し結果を表に示す。
カイト率を算出し結果を表に示す。
上記Ｐ仮焼粉末を、ボールミルにて15時間湿式粉砕し、
その粉砕物を乾燥した後、８重量％のポリビニルアルコ
ール水溶液を粉末に対して８重量％添加して顆粒化し
た。この顆粒物を1000kg/cm2の圧力で加圧成形してペレ
ット状のグリーン成形体とした。
その粉砕物を乾燥した後、８重量％のポリビニルアルコ
ール水溶液を粉末に対して８重量％添加して顆粒化し
た。この顆粒物を1000kg/cm2の圧力で加圧成形してペレ
ット状のグリーン成形体とした。
次いで、上記グリーン成形体を電気炉に収容して500℃
の温度で４時間加熱し、ポリビニルアルコールを熱分解
させた後昇温し、温度950℃で２時間焼成して焼結ペレ
ットを得た。
の温度で４時間加熱し、ポリビニルアルコールを熱分解
させた後昇温し、温度950℃で２時間焼成して焼結ペレ
ットを得た。
得られた焼結ペレットについて、Ｘ線回析法によるペロ
ブスカイト率を算出した結果を表に示す。
ブスカイト率を算出した結果を表に示す。
（実施例２） 重炭酸アンモニウム（和光純薬社製）0.6モルを純水500
mlに溶解して得た水溶液に硝酸マグネシウム（和光純薬
社製）0.2モルを純水500mlに溶解して得た水溶液を30分
間で添加した後30分間撹拌した。得られた水酸化マグネ
シウムに実施例１で得た精製ペルオキシニオブ酸ゾルを MgNb2O6の組成になるように混合して、スプレードライ
法で乾燥した。この粉末を実施例１と同様にして、二段
仮焼法および焼結を行い、順次Ｐ仮焼粉末および焼結ペ
レットを得、これについてＸ線回析法によりペロブスカ
イト率を算出した。結果を表に示す。なお、Ｂ仮焼、Ｐ
仮焼および焼結は表に示す所定の各温度で２時間行っ
た。
mlに溶解して得た水溶液に硝酸マグネシウム（和光純薬
社製）0.2モルを純水500mlに溶解して得た水溶液を30分
間で添加した後30分間撹拌した。得られた水酸化マグネ
シウムに実施例１で得た精製ペルオキシニオブ酸ゾルを MgNb2O6の組成になるように混合して、スプレードライ
法で乾燥した。この粉末を実施例１と同様にして、二段
仮焼法および焼結を行い、順次Ｐ仮焼粉末および焼結ペ
レットを得、これについてＸ線回析法によりペロブスカ
イト率を算出した。結果を表に示す。なお、Ｂ仮焼、Ｐ
仮焼および焼結は表に示す所定の各温度で２時間行っ
た。
（実施例３〜５） 前記硝酸マグネシウムに代えて、各々硝酸第二鉄（実施
例３）、硝酸コバルト（実施例４）、硝酸ニッケル（実
施例５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、二
段仮焼および焼結を行い、順次Ｐ仮焼粉末および焼結ペ
レットを得、これらについてＸ線回析法によるペロブス
カイト率を算出した結果を表に示す。なお、Ｂ仮焼、Ｐ
仮焼および焼結は、表に示す所定の各温度で２時間行っ
た。
例３）、硝酸コバルト（実施例４）、硝酸ニッケル（実
施例５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、二
段仮焼および焼結を行い、順次Ｐ仮焼粉末および焼結ペ
レットを得、これらについてＸ線回析法によるペロブス
カイト率を算出した結果を表に示す。なお、Ｂ仮焼、Ｐ
仮焼および焼結は、表に示す所定の各温度で２時間行っ
た。
（比較例１） 酸化マグネシウム（宇部化学社製）および酸化ニオブ
（三井金属鉱業社製）の各粉末を MgNb2O6の組成になるように配合し、この配合物と純水
とジルコニアボール（5mmφ）とをポリアミド製ポット
に入れた後、該ポットをボールミルに設置して15時間湿
式混合し、次いで、ジルコニアボールを分離して乾燥
し、Ｂ仮焼した。このＢ仮焼粉末にPb（Mg1/3Nb2/3）O3
となるように酸化鉛（大日本塗料社製）を配合し、以
下、実施例１と同様にして、二段仮焼および焼結を行
い、順次Ｐ仮焼粉末および焼結ペレットを得、これらに
ついてＸ線回析法によるペロブスカイト率を算出した。
結果を表に示す。なお、Ｂ仮焼、Ｐ仮焼および焼結は、
表に示す所定の温度で２時間行った。
（三井金属鉱業社製）の各粉末を MgNb2O6の組成になるように配合し、この配合物と純水
とジルコニアボール（5mmφ）とをポリアミド製ポット
に入れた後、該ポットをボールミルに設置して15時間湿
式混合し、次いで、ジルコニアボールを分離して乾燥
し、Ｂ仮焼した。このＢ仮焼粉末にPb（Mg1/3Nb2/3）O3
となるように酸化鉛（大日本塗料社製）を配合し、以
下、実施例１と同様にして、二段仮焼および焼結を行
い、順次Ｐ仮焼粉末および焼結ペレットを得、これらに
ついてＸ線回析法によるペロブスカイト率を算出した。
結果を表に示す。なお、Ｂ仮焼、Ｐ仮焼および焼結は、
表に示す所定の温度で２時間行った。
（比較例２〜４） 前記酸化マグネシウムに代えて、各々酸化第２鉄（レア
メタル社製）（比較例２）、酸化コバルト（和光純薬社
製）（比較例３）、酸化ニッケル（キシダ化学社製）
（比較例４）を用いたこと以外は比較例１と同様にし
て、二段仮焼および焼結を行い、順次Ｐ仮焼粉末および
焼結ペレットを得、これらについてＸ線回析法によりペ
ロブスカイト率を算出した。結果を表に示す。なお、Ｂ
仮焼、Ｐ仮焼および焼結は、表に示す所定の各温度で２
時間行った。
メタル社製）（比較例２）、酸化コバルト（和光純薬社
製）（比較例３）、酸化ニッケル（キシダ化学社製）
（比較例４）を用いたこと以外は比較例１と同様にし
て、二段仮焼および焼結を行い、順次Ｐ仮焼粉末および
焼結ペレットを得、これらについてＸ線回析法によりペ
ロブスカイト率を算出した。結果を表に示す。なお、Ｂ
仮焼、Ｐ仮焼および焼結は、表に示す所定の各温度で２
時間行った。
表に示すように、実施例１〜５で得た各焼結ペレットの
ペロブスカイト率はすべて100％であるのに対して、比
較例１〜４で得た各焼結ペレットのペロブスカイト率は
いずれも100％未満（96.5〜97.5％）と低い。
ペロブスカイト率はすべて100％であるのに対して、比
較例１〜４で得た各焼結ペレットのペロブスカイト率は
いずれも100％未満（96.5〜97.5％）と低い。
このことから、実施例で得たものは全て、ペロブスカイ
ト相のみからなるのに対して、比較例で得たものは全
て、ペロブスカイト相とパイロクロア相との混相からな
るものであることが確認された。
ト相のみからなるのに対して、比較例で得たものは全
て、ペロブスカイト相とパイロクロア相との混相からな
るものであることが確認された。
なお、上記実施例では、Ａ成分を構成する元素のうち一
部のものについてのみ説明したが、他の成分についても
同様の結果が得られることはもとよりである。
部のものについてのみ説明したが、他の成分についても
同様の結果が得られることはもとよりである。
以上、詳細に説明したように、本発明方法によれば、反
応性の低いＡ成分化合物とニオブ酸ゾルとを予め混合し
たものを用いるため、仮焼を低温で行うことができ、均
一微細な組成の易焼結性の原料粉末を得ることができ
る。その結果、その原料粉末をもとに微細なグレインサ
イズを有するセラミックスを製造することが可能にな
り、圧電体、半導体、センサー、オプトエレクトロニク
ス材、円板キャパシターの強誘電体等としての利用はも
とより、積層キャパシターの強誘電体としての利用等、
特に小型大容量化が要請される分野への本組成セラミッ
クスの適用が可能になる。
応性の低いＡ成分化合物とニオブ酸ゾルとを予め混合し
たものを用いるため、仮焼を低温で行うことができ、均
一微細な組成の易焼結性の原料粉末を得ることができ
る。その結果、その原料粉末をもとに微細なグレインサ
イズを有するセラミックスを製造することが可能にな
り、圧電体、半導体、センサー、オプトエレクトロニク
ス材、円板キャパシターの強誘電体等としての利用はも
とより、積層キャパシターの強誘電体としての利用等、
特に小型大容量化が要請される分野への本組成セラミッ
クスの適用が可能になる。
以上の如く、本発明は優れた特有の効果を奏するもので
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安倍 一允 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 宇野 肇 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 白崎 信一 茨城県新治郡桜村竹園３―610―201
Claims (5)
- 【請求項１】一般式Pb AX Nb1-XO3で表される鉛系ペロ
ブスカイト型セラミックス（ただし式中、Ｘ＝1/2また
は1/3であって、ＡはFe、Co、Cr、Ni、Mn、Mg、Zn、C
d、Zr、In、CuおよびHfの中から選ばれた少なくとも一
種の元素である）の原料粉末の製造方法において、 前記Ａの化合物とニオブ酸ゾルとの混合乾燥物を仮焼
し、次いでこの仮焼物とPb化合物とを混合した後、仮焼
することを特徴とする鉛系ペロブスカイト型セラミック
スの原料粉末の製造方法。 - 【請求項２】前記ニオブ酸ゾルが、水酸化ニオブの強酸
懸濁液と過酸化水素とを反応させて得られるペルオキシ
ニオブ錯体の水溶液をゾル化して得られたものである請
求項１記載の鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料
粉末の製造方法。 - 【請求項３】前記ニオブ酸ゾルが、水酸化ニオブの強酸
懸濁液と過酸化水素とを反応させて得られるペルオキシ
ニオブ錯体の水溶液をゾル化した後、限外濾過して不純
イオンを除去した精製ペルオキシニオブ酸ゾルである請
求項１記載の鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料
粉末の製造方法。 - 【請求項４】前記Ａの化合物が、Ａの水酸化物、または
Ａの塩をアルカリで中和した後、水洗して得られたもの
である請求項１〜３のいずれかに記載の鉛系ペロブスカ
イト型セラミックスの原料粉末の製造方法。 - 【請求項５】前記Ａの化合物が、Ａの塩の水溶液または
アルコール溶液と陰イオン交換樹脂との陰イオン交換反
応により得られたものである請求項１〜３のいずれかに
記載の鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の
製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294183A JPH0798680B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方法 |
| US07/611,266 US5180699A (en) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Process for producing powder material for lead perovskite ceramic |
| DE69016934T DE69016934T2 (de) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Verfahren zur Herstellung von Pulver für Blei-Perovskit-Keramik. |
| KR1019900018569A KR0137363B1 (ko) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | 납계열 회티탄석형 세라믹스의 원료분말 제조방법 |
| EP90312385A EP0428387B1 (en) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Process for producing powder material for lead perovskite ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294183A JPH0798680B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03153557A JPH03153557A (ja) | 1991-07-01 |
| JPH0798680B2 true JPH0798680B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17804387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1294183A Expired - Fee Related JPH0798680B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5180699A (ja) |
| EP (1) | EP0428387B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0798680B2 (ja) |
| KR (1) | KR0137363B1 (ja) |
| DE (1) | DE69016934T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4217819C1 (ja) * | 1992-05-29 | 1993-09-16 | H.C. Starck Gmbh & Co Kg, 3380 Goslar, De | |
| DE4217817C2 (de) * | 1992-05-29 | 1994-06-16 | Starck H C Gmbh Co Kg | Verfahren zur Herstellung von Blei-Perowskiten |
| DE4217818C1 (ja) * | 1992-05-29 | 1993-09-16 | H.C. Starck Gmbh & Co Kg, 3380 Goslar, De | |
| JPH06144837A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-24 | Mizusawa Ind Chem Ltd | コロンバイト型ニオブ酸塩の合成法及びそれを用いるペロブスカイト型化合物の合成法 |
| DE4436392C2 (de) * | 1994-10-12 | 2002-10-31 | Fraunhofer Ges Forschung | Metallniobate und/oder Tantalate, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Weiterverarbeitung zu Perowskiten |
| US5908802A (en) * | 1997-10-30 | 1999-06-01 | Sandia Corporation | Nonaqueous solution synthesis process for preparing oxide powders of lead zirconate titanate and related materials |
| KR100254798B1 (ko) * | 1998-03-30 | 2000-05-01 | 윤덕용 | 고유전율계 캐패시터용 자기 조성물 |
| TW479262B (en) * | 1999-06-09 | 2002-03-11 | Showa Denko Kk | Electrode material for capacitor and capacitor using the same |
| WO2006112199A1 (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | マグネシウム化合物ゾルおよびその製造方法、ならびにそれを用いたセラミック原料の製造方法 |
| JP4943043B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-05-30 | 富士フイルム株式会社 | 圧電セラミックスの製造方法 |
| JP2009170695A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Seiko Epson Corp | 強誘電体メモリの製造方法 |
| JP2010080813A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Fujifilm Corp | 圧電体膜とその製造方法、圧電素子、及び液体吐出装置 |
| CN113684026B (zh) * | 2021-09-16 | 2022-12-23 | 福州大学 | 基于阴离子交换合成全光谱钙钛矿量子点的方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54134399A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-18 | Tdk Corp | High dielectric constant system ceramic composite |
| EP0180132B1 (en) * | 1984-10-25 | 1992-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High dielectric constant type ceramic composition |
| JPS6355157A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
| US4853199A (en) * | 1987-01-08 | 1989-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing crystalline complex perovskite compounds |
| US4874598A (en) * | 1987-01-20 | 1989-10-17 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Process for producing perovskite-type oxides of the ABO3 type |
| DE3727396A1 (de) * | 1987-08-17 | 1989-03-02 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von keramischen pulvern mit perowskitstruktur |
| JPH0821257B2 (ja) * | 1988-07-28 | 1996-03-04 | 株式会社村田製作所 | 非還元性誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| US5030604A (en) * | 1989-10-27 | 1991-07-09 | Industrial Technology Research Institute | Preparation method for Pb[(Znx Mg1-x)1/3 Nb2/3 ]O3 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1294183A patent/JPH0798680B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-13 KR KR1019900018569A patent/KR0137363B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-13 EP EP90312385A patent/EP0428387B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-13 DE DE69016934T patent/DE69016934T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-13 US US07/611,266 patent/US5180699A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0428387B1 (en) | 1995-02-15 |
| KR910009597A (ko) | 1991-06-28 |
| KR0137363B1 (ko) | 1998-04-25 |
| US5180699A (en) | 1993-01-19 |
| DE69016934T2 (de) | 1995-09-07 |
| JPH03153557A (ja) | 1991-07-01 |
| EP0428387A3 (en) | 1992-02-26 |
| EP0428387A2 (en) | 1991-05-22 |
| DE69016934D1 (de) | 1995-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0459261B2 (ja) | ||
| JPH0798680B2 (ja) | 鉛系ペロブスカイト型セラミックスの原料粉末の製造方法 | |
| US8080230B2 (en) | Fine-particulate lead zirconium titantes zirconium titanate hydrates and zirconium titanates and method for production thereof | |
| JP2598786B2 (ja) | ペロブストカイト系機能性セラミツクの製造方法 | |
| US4820668A (en) | Process for preparing powdered ceramic raw materials of complex oxide | |
| JPH0832559B2 (ja) | ペロブスカイト型化合物の無機微粉体の製造方法 | |
| JPH0210089B2 (ja) | ||
| JP2580346B2 (ja) | 金属水酸化物ゾルの製造方法 | |
| US8475706B2 (en) | Method of making mixed metal oxide ceramics | |
| JPH0210091B2 (ja) | ||
| JPH0321487B2 (ja) | ||
| JPH0769645A (ja) | 鉛含有複合酸化物の製造方法 | |
| JPH0329729B2 (ja) | ||
| JPH08701B2 (ja) | ペルオキシニオブ酸ゾルおよびその製造方法 | |
| JPH0818870B2 (ja) | ジルコン酸チタン酸鉛系圧電磁器の製造方法 | |
| JPH0210090B2 (ja) | ||
| JPH0159205B2 (ja) | ||
| JPS6328844B2 (ja) | ||
| JPS6227371A (ja) | セラミツク誘電体用組成物及びセラミツク誘電体の製造方法 | |
| JPH0331647B2 (ja) | ||
| JP2899755B2 (ja) | Ｐｚｔ系粉末の製造方法 | |
| JPH0784346B2 (ja) | ニオブを含むペロブスカイトセラミックスの製造方法 | |
| JPH07112928B2 (ja) | セラミツク原料粉末の製造方法 | |
| JPS62138354A (ja) | 易焼結性鉛含有酸化物粉末の製造法 | |
| JPH05238735A (ja) | ペロブスカイト型酸化物粉末の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081025 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091025 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |