JPH08119632A - 希土類元素水酸化物の製造方法及び希土類元素酸化物の製造方法 - Google Patents

希土類元素水酸化物の製造方法及び希土類元素酸化物の製造方法

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JPH08119632A
JPH08119632A JP6260392A JP26039294A JPH08119632A JP H08119632 A JPH08119632 A JP H08119632A JP 6260392 A JP6260392 A JP 6260392A JP 26039294 A JP26039294 A JP 26039294A JP H08119632 A JPH08119632 A JP H08119632A
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JP
Japan
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rare earth
earth element
aqueous solution
hydroxide
water
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Application number
JP6260392A
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English (en)
Inventor
Masami Kaneyoshi
正実 金吉
Shigeru Sakai
酒井  茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 熔射用粉末やセラミック焼結体焼結時の敷き
粉として有用な希土類元素酸化物の球状粒子を容易に製
造する方法。 【構成】 希土類元素の水溶性塩の水溶液と、アンモニ
アまたは水酸化アルカリの水溶液とを混合して反応させ
て希土類元素水酸化物の沈殿を得る際に該希土類元素水
溶液と該アルカリ水溶液のうちの少なくとも一方を水と
均一に混じり合わない有機溶剤中に分散させて加えるこ
とを特徴とする希土類元素水酸化物の製造方法、および
それを焼成することによる希土類元素酸化物の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熔射用粉末、あるいはセ
ラミックス成形焼結体焼成時の敷き粉用として有用な球
状希土類元素酸化物の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】希土類元素酸化物の熔射膜を生成しよう
とする場合、バーナーに供給する粉末の流れ性が良い方
が均一な膜を得るために都合が良く、したがって球状の
粒子が好まれる。また、セラミックス成形体を焼結する
際に炉材との付着、反応を防ぐために敷く敷き粉として
も、流動性が良く接触面積の少なくて済む球状粒子が好
まれる。
【0003】特開平 3-23214号には微粉状の希土類元素
酸化物を用いて造粒して球状粒子を得る方法が開示され
ているが、この方法では、一度溶液から沈殿生成、濾
別、焼成によって微粒子を製造した後でそれを用いて製
造するので手間がかかる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を解
決したもので、熔射用及び敷き粉用に適した希土類元素
酸化物球状粒子を水溶液から容易に得られる製造方法を
提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するために検討を重ね、生産性が良く簡便な工
程からなる熔射用及び敷き粉用に適した球状希土類元素
酸化物の製造方法を見出し、製造条件を確立して本発明
を完成させたもので、その要旨は、希土類元素の水溶性
塩の水溶液と、アンモニアまたは水酸化アルカリの水溶
液とを混合して反応させて希土類元素水酸化物の沈殿を
得る際に、該希土類元素水溶液と該アルカリ水溶液のう
ちの少なくとも一方を水と均一に混じり合わない有機溶
剤中に分散させて加えることを特徴とする希土類元素水
酸化物の製造方法、およびそれを焼成することによる希
土類元素酸化物の製造方法にある。
【0006】本願発明によると希土類元素の水溶性塩の
水溶液から容易に水酸化物が得られ、これを焼成するこ
とによって球状粒子状の希土類元素酸化物が簡単に得ら
れ経済的であるとともにこの粒子はほとんど全てが球状
粒子から成っており、安息角も小さく、熔射用粉末ある
いはセラミック焼結時の敷き粉として有用であることが
判った。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
適応範囲は、希土類元素としてイットリウムおよび原子
番号が57〜71のランタノイドである。
【0008】本発明における球状とは真球、及び短径に
対する長径の比が 1.5以下の略々球形の粒子を意味す
る。これは用途上十分な範囲である。またこのような粒
子からなる酸化物は、流動性の良さを示す安息角(傾斜
法で測定)が通常の酸化物より小さい。平均粒径
(D50)は体積基準で表したもので、全粒子体積の50%
が平均粒径以下の粒子で占められる。測定法はコールタ
ーカウンター(コールター社製商品名)を用いた。
【0009】本発明の球状希土類元素水酸化物の製造方
法としては、希土類元素の水溶性塩の水溶液と、アンモ
ニアまたは水酸化アルカリの水溶液とを反応させて沈殿
を析出させる際に、希土類元素水溶液とアルカリ水溶液
の少なくとも一方を、水と均一に混じり合わない有機溶
剤中に分散させ、有機溶剤の連続相の中に水相が分散し
たいわゆるw/o型エマルジョンとして加える。希土類
元素の水溶性塩としては、硝酸塩、塩化物等が用いられ
る。希土類元素の種類は1種でも、2種以上でも良く、
また全希土類元素濃度はあまり低いと液量が増えて不経
済でまた、あまり高いと沈殿生成後に粘度が上がりすぎ
るので 0.1〜2.0mol/lが良い。
【0010】希土類元素を沈殿させるために水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等、またはア
ンモニアの水溶液を用いるが、アルカリ金属等の混入を
嫌う場合には、アンモニア水を用いるのがよい。この濃
度も希土類元素溶液の所で述べたのと同じ理由で 0.2〜
5.0mol/lが良い。量としては、希土類元素1mol に対し
3〜5mol が適当で、3mol 未満では収率が悪く、5mo
l を超えても効果はなく不経済である。
【0011】有機溶剤としては、水と均一に混じり合わ
ないものなら良いが、例として、トルエン等の芳香族炭
化水素、n−ヘキサン等の直鎖脂肪族炭化水素、シクロ
ヘキサン等の環状脂肪族炭化水素、ケロシン等の石油の
分留によって得られる混合物が挙げられる。中で、引火
点の高さ、人体への安全性、価格等を考慮して、ケロシ
ン、シクロヘキサン等が好ましい。量としては、分散さ
せる水溶液に対し、体積で2〜5倍の量を用いるのが、
w/oエマルジョンの生成に好都合である。
【0012】また、この際ソルビタンモノオレエート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ソル
ビタントリオレエート等の、比較的油溶性の乳化剤を有
機溶剤に対して 0.5〜 5.0重量%加える。
【0013】溶液の混合方法としては、アルカリ溶液お
よび希土類元素溶液のうち、エマルジョンにして加える
ものを先ず乳化剤を溶かした有機溶剤と、振り混ぜ、撹
拌等によって混合して、乳化する。w/oエマルジョン
がうまくできたかどうかは、光学顕微鏡で油溶性、或は
水溶性の色素を加える等の方法で確認できる。希土類元
素水溶液とアルカリ水溶液の両方をエマルジョンにする
場合は、エマルジョンの同士の混合順序はどちらでも良
いが、片方は水溶液のみで混合する場合は、エマルジョ
ンの方を水溶液に加えるのが良い。この混合に要する時
間は任意でよい。溶液を混合する際の温度は室温がよ
い。低温にしても効果はなく、高温にするのは有機溶剤
を使っているので安全上好ましくない。
【0014】すべての溶液を加え終わったら、反応を完
全に進行させる為に10分以上おく。沈殿の生成が終了し
たら、ブフナー漏斗で濾別し、水洗する。これで球状希
土類元素水酸化物が得られた。得られた水酸化物を 600
℃以上 1,500℃以下で焼成することにより、球状希土類
元素酸化物が得られる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 ケロシン 200mlにソルビタンモノオレエート1.5gを加え
て溶解したものを分液漏斗に入れた。ここに、1.5mol/l
の硝酸イットリウム水溶液80mlを加え、密栓をして振と
う機で振り混ぜ、w/oエマルジョンとした。これは、
次の反応までの間分相しないように撹拌しておいた。こ
れとは別に、ケロシン 200mlにソルビタンモノオレエー
ト1.5gを溶解し、これを分液漏斗に入れ、28%アンモニ
ア水40mlと純水20mlを加えて、密栓をして振とう機で振
り混ぜてw/oエマルジョンとしたのち、1リットルビ
ーカーに移し、モーターに取り付けた撹拌翼で撹拌し
た。ここに、先に前述の硝酸イットリウムのエマルジョ
ンを30秒間で注ぎ込んだ。さらに30分間撹拌を行った
後、ブフナー漏斗で濾別した。沈殿物を 500mlの水で洗
浄したのち、磁性坩堝にとり、電気炉中で大気雰囲気下
900℃まで1時間かけて昇温し、 900℃に1時間保った
後放冷した。13.4gの酸化イットリウムが得られた。平
均粒径は22.5μmであり、安息角は39度、電子顕微鏡で
観察したところ、ほとんど全てが球状粒子からなってい
た。
【0016】実施例2 アンモニア水をエマルジョンにして反応させることをせ
ず、実施例1と同様にして生成した硝酸イットリウム水
溶液のエマルジョンを、28%アンモニア水40mlと 460ml
の純水を混合して得た水溶液中に、撹拌しながら、30秒
間で注ぎ込んだ。以下実施例1と同様にして、 13.3gの
酸化イットリウムを得た。平均粒径は14.7μmであり、
安息角は41度、電子顕微鏡で観察したところ、ほとんど
全てが球状粒子からなっていた。
【0017】実施例3 硝酸イットリウム水溶液の代わりに1.5mol/lの硝酸ガド
リニウム水溶液を用いることの他は実施例1と同様にし
て、 21.5gの酸化ガドリニウムを得た。平均粒径は30.8
μmであり、安息角は36度、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、ほとんど全てが球状粒子からなっていた。
【0018】実施例4 硝酸イットリウム水溶液の代わりに1.5mol/lの硝酸ネオ
ジム水溶液を用いることの他は実施例1と同様にして、
19.8gの酸化ネオジムを得た。平均粒径は25.8μmであ
り、安息角は38度、電子顕微鏡で観察したところ、ほと
んど全てが球状粒子からなっていた。
【0019】実施例5 28%アンモニア水40mlと純水20mlを加える代わりに、 1
0mol/lの水酸化ナトリウム水溶液 180mlを用いることの
他は実施例1と同様にして、 13.3gの酸化イットリウム
を得た。平均粒径は19.6μmであり、安息角は40度、電
子顕微鏡で観察したところ、ほとんどすべてが球状粒子
からなっていた。
【0020】比較例1 28%アンモニア水40mlと 460mlの純水を混合して得た水
溶液中に、撹拌しながら、 0.75mol/lの硝酸イットリウ
ム水溶液 160mlを3分間かけて注ぎ込んだ。以下、実施
例1と同様にして、 13.5gの酸化イットリウムを得た。
平均粒径は51.4μm、安息角は流れ性が極めて悪く測定
不能。電子顕微鏡で観察したところ、角張った不定形の
粒子の他に、1〜数μmの細かい粒子も見られた。
【0021】比較例2 28%アンモニア水の代わりに、蓚酸二水和物 25gを加え
ることの他は実施例2と同様にして、 13.3gの酸化イッ
トリウムを得た。平均粒径は 5.4μm、安息角は流れ性
が極めて悪く測定不能。電子顕微鏡で観察したところ、
角張った不定形の粒子からなっていた。また、焼成前の
沈殿物の一部をとり、X線回析パターンを測定したとこ
ろ、通常の蓚酸イットリウムであった。
【0022】
【発明の効果】本発明により希土類元素酸化物の球状粒
子を容易に得ることが出来、これは又、ほとんど全てが
球状粒子からなっており、安息角も小さく熔射用粉末
や、セラミック焼結体の焼成時の敷き粉用として有用な
ものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類元素の水溶性塩の水溶液と、アン
    モニアまたは水酸化アルカリの水溶液とを混合して反応
    させて希土類元素水酸化物の沈殿を得る際に、該希土類
    元素水溶液と該アルカリ水溶液のうちの少なくとも一方
    を水と均一に混じり合わない有機溶剤中に分散させて加
    えることを特徴とする希土類元素水酸化物の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法で得られた希土類
    元素水酸化物を焼成することを特徴とする希土類元素酸
    化物の製造方法。
JP6260392A 1994-10-25 1994-10-25 希土類元素水酸化物の製造方法及び希土類元素酸化物の製造方法 Pending JPH08119632A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002348653A (ja) * 2001-03-21 2002-12-04 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類酸化物溶射用粒子、溶射部材および耐食性部材
JP2002363725A (ja) * 2001-04-06 2002-12-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 溶射用粒子、および該粒子を用いた溶射部材
EP1239055A3 (en) * 2001-03-08 2004-01-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray spherical particles, and sprayed components
US7473408B2 (en) 2002-04-15 2009-01-06 Lg Chem, Ltd. Method for preparing single crystalline cerium oxide powders

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