JPH09268075A - セラミックス及びその製造方法 - Google Patents
セラミックス及びその製造方法Info
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- JPH09268075A JPH09268075A JP8079973A JP7997396A JPH09268075A JP H09268075 A JPH09268075 A JP H09268075A JP 8079973 A JP8079973 A JP 8079973A JP 7997396 A JP7997396 A JP 7997396A JP H09268075 A JPH09268075 A JP H09268075A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細な粒径のセラミックス粒子により構成
し、良好な特性を有するものとする。 【解決手段】 金属酸化物或いは炭酸塩といった金属化
合物と硝酸塩を混合させて、金属化合物を硝酸塩に置換
した後、これらを焼成する。上記硝酸塩としては、硝酸
アンモニウムが好ましい。また、金属化合物とこの金属
化合物のモル数以上のモル数の硝酸塩を混合することが
好ましい。
し、良好な特性を有するものとする。 【解決手段】 金属酸化物或いは炭酸塩といった金属化
合物と硝酸塩を混合させて、金属化合物を硝酸塩に置換
した後、これらを焼成する。上記硝酸塩としては、硝酸
アンモニウムが好ましい。また、金属化合物とこの金属
化合物のモル数以上のモル数の硝酸塩を混合することが
好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子材料、磁性材料
等として多用されているセラミックス及びその製造方法
に関する。詳しくは、セラミックスを構成する金属を含
有する金属化合物と硝酸塩を混合させた後に焼成するこ
とにより、1回の焼成で十分に反応が起こるようにし、
微細な粒径のセラミックス粒子よりなる焼成体として製
造されるセラミックス及びその製造方法に係わるもので
ある。
等として多用されているセラミックス及びその製造方法
に関する。詳しくは、セラミックスを構成する金属を含
有する金属化合物と硝酸塩を混合させた後に焼成するこ
とにより、1回の焼成で十分に反応が起こるようにし、
微細な粒径のセラミックス粒子よりなる焼成体として製
造されるセラミックス及びその製造方法に係わるもので
ある。
【0002】
【従来の技術】セラミックスは、電子部品に使用される
セラミック基板として、その他の電子材料として、さら
には磁性材料等としても多用されており、中でも酸化物
セラミックスは一般的な材料として多用されている。
セラミック基板として、その他の電子材料として、さら
には磁性材料等としても多用されており、中でも酸化物
セラミックスは一般的な材料として多用されている。
【0003】このような酸化物セラミックスは、通常以
下のような工程を経て製造される。すなわち、図3に示
されるように、セラミックスを構成する金属を含有する
金属化合物である金属酸化物或いは炭酸塩の秤量101
を行い、これらの混合102を行い、これを成形103
した後、焼成104を行う。この工程中、焼成104工
程において酸化物間の反応が起こっている。しかしなが
ら、これらの反応性が鈍いことから反応速度は非常に遅
く、未反応物質が混在して得るべきセラミックスが得ら
れない可能性が高い。そこで、実際にセラミックスを製
造する場合には、焼成104の後、粉砕105を行い、
再度混合102,成形103,焼成104を行い、これ
を2〜3回繰り返すようにしている。
下のような工程を経て製造される。すなわち、図3に示
されるように、セラミックスを構成する金属を含有する
金属化合物である金属酸化物或いは炭酸塩の秤量101
を行い、これらの混合102を行い、これを成形103
した後、焼成104を行う。この工程中、焼成104工
程において酸化物間の反応が起こっている。しかしなが
ら、これらの反応性が鈍いことから反応速度は非常に遅
く、未反応物質が混在して得るべきセラミックスが得ら
れない可能性が高い。そこで、実際にセラミックスを製
造する場合には、焼成104の後、粉砕105を行い、
再度混合102,成形103,焼成104を行い、これ
を2〜3回繰り返すようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに何度も焼成を繰り返すと、粒子成長が進行し、微細
な粒径の粒子よりなるセラミックスを得ることが困難と
なり、特性の良好なセラミックスを得ることが難しい。
なお、粉砕工程は非常に煩雑な作業であり、生産性を損
なう要因になっている。
うに何度も焼成を繰り返すと、粒子成長が進行し、微細
な粒径の粒子よりなるセラミックスを得ることが困難と
なり、特性の良好なセラミックスを得ることが難しい。
なお、粉砕工程は非常に煩雑な作業であり、生産性を損
なう要因になっている。
【0005】また、このような酸化物セラミックス、特
に複雑な分子構造を有する高温酸化物超電導材料等にお
いては、微量の添加物によりその特性が大きく左右され
ることから、添加物の均一な分散が望まれている。しか
しながら、上述のような製造方法においては、酸化物の
反応性が非常に鈍いことから、酸化物の金属部分を微量
の添加物に置換し、添加物を均一に分散させることは非
常に難しい。
に複雑な分子構造を有する高温酸化物超電導材料等にお
いては、微量の添加物によりその特性が大きく左右され
ることから、添加物の均一な分散が望まれている。しか
しながら、上述のような製造方法においては、酸化物の
反応性が非常に鈍いことから、酸化物の金属部分を微量
の添加物に置換し、添加物を均一に分散させることは非
常に難しい。
【0006】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、焼成工程を何度も繰り返すことなく
反応が十分に行われ、微量の添加物が均一に分散され、
微細な粒径のセラミックス粒子よりなり、良好な特性を
有するセラミックス及びその製造方法を提供することを
目的とする。
されたものであり、焼成工程を何度も繰り返すことなく
反応が十分に行われ、微量の添加物が均一に分散され、
微細な粒径のセラミックス粒子よりなり、良好な特性を
有するセラミックス及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明のセラミックスは、金属酸化物或いは炭酸塩
といった金属化合物と硝酸塩を混合させた後に焼成して
得られた焼成体よりなり、当該焼成体を構成するセラミ
ックス粒子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmである
ことを特徴とするものである。
めに本発明のセラミックスは、金属酸化物或いは炭酸塩
といった金属化合物と硝酸塩を混合させた後に焼成して
得られた焼成体よりなり、当該焼成体を構成するセラミ
ックス粒子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmである
ことを特徴とするものである。
【0008】また、本発明のセラミックスの製造方法
は、金属酸化物或いは炭酸塩といった金属化合物と硝酸
塩を混合させて、金属化合物を硝酸塩に置換した後、こ
れらを焼成することを特徴とするものである。
は、金属酸化物或いは炭酸塩といった金属化合物と硝酸
塩を混合させて、金属化合物を硝酸塩に置換した後、こ
れらを焼成することを特徴とするものである。
【0009】なお、このようにしてセラミックスを製造
する場合には、硝酸塩として硝酸アンモニウムを使用す
ることが好ましい。硝酸塩としては、他のものも使用可
能であり、硝酸も使用可能である。
する場合には、硝酸塩として硝酸アンモニウムを使用す
ることが好ましい。硝酸塩としては、他のものも使用可
能であり、硝酸も使用可能である。
【0010】また、上記のようにしてセラミックスを製
造する場合には、金属化合物とこの金属化合物のモル数
以上のモル数の硝酸塩を混合することが好ましい。硝酸
塩の量が金属化合物のモル数よりも少ないと、硝酸塩と
金属化合物間の反応が十分でなく、未置換の金属化合物
が残存し、混合,焼成時の金属化合物間の反応速度を速
める効果が薄れる。
造する場合には、金属化合物とこの金属化合物のモル数
以上のモル数の硝酸塩を混合することが好ましい。硝酸
塩の量が金属化合物のモル数よりも少ないと、硝酸塩と
金属化合物間の反応が十分でなく、未置換の金属化合物
が残存し、混合,焼成時の金属化合物間の反応速度を速
める効果が薄れる。
【0011】本発明のセラミックスの製造方法において
は、金属化合物と硝酸塩を混合させた後、これらを焼成
するため、金属化合物は反応性の高い硝酸塩に置換され
た後に焼成されることとなり、焼成時の金属化合物間の
反応が促進され、1回の焼成で反応が十分に行われる。
また、金属化合物と硝酸塩の混合時に、微量の添加物を
添加すれば、金属化合物の金属部分がイオンの状態とな
りやすくなっていることから、この金属部分は添加物に
よりたやすく置換され、添加物が均一に分散される。
は、金属化合物と硝酸塩を混合させた後、これらを焼成
するため、金属化合物は反応性の高い硝酸塩に置換され
た後に焼成されることとなり、焼成時の金属化合物間の
反応が促進され、1回の焼成で反応が十分に行われる。
また、金属化合物と硝酸塩の混合時に、微量の添加物を
添加すれば、金属化合物の金属部分がイオンの状態とな
りやすくなっていることから、この金属部分は添加物に
よりたやすく置換され、添加物が均一に分散される。
【0012】そして、このような製造方法により製造さ
れる本発明のセラミックスにおいては、セラミックス粒
子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmと微細なものと
なり、良好な特性を有するものとなる。
れる本発明のセラミックスにおいては、セラミックス粒
子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmと微細なものと
なり、良好な特性を有するものとなる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて実験結果に基づいて説明する。ここでは、本発明を
適用したセラミックスの製造方法により1−2−3YB
COセラミックスを製造し、このセラミックスの特性を
調査した。なお、比較のために、従来のセラミックスの
製造方法により1−2−3YBCOセラミックスを製造
し、このセラミックスの特性を調査した。
いて実験結果に基づいて説明する。ここでは、本発明を
適用したセラミックスの製造方法により1−2−3YB
COセラミックスを製造し、このセラミックスの特性を
調査した。なお、比較のために、従来のセラミックスの
製造方法により1−2−3YBCOセラミックスを製造
し、このセラミックスの特性を調査した。
【0014】先ず、本発明を適用したセラミックスの製
造方法によりセラミックスを製造した。すなわち、初め
に図1に示すように秤量1を行った。具体的には金属化
合物としてY2 O3 を112.91g、BaCO3 を3
94.62g、CuOを238.65g秤量し、これら
酸化物及び炭酸塩と6モル以上に相当する重量の硝酸ア
ンモニウムを秤量した。
造方法によりセラミックスを製造した。すなわち、初め
に図1に示すように秤量1を行った。具体的には金属化
合物としてY2 O3 を112.91g、BaCO3 を3
94.62g、CuOを238.65g秤量し、これら
酸化物及び炭酸塩と6モル以上に相当する重量の硝酸ア
ンモニウムを秤量した。
【0015】次に図1中に示すように混合2を行った。
すなわち、上記各酸化物及び炭酸塩と硝酸アンモニウム
を乳鉢内にて5〜10分程度混合した。この際、上記各
酸化物及び炭酸塩の酸素は遊離し、酸化物及び炭酸塩は
硝酸塩に置換されることとなる。この際、水も生成され
るため、混合物はペースト状となる。また、硝酸アンモ
ニウムが十分に添加されていることから、酸化物及び炭
酸塩の全体が硝酸塩に置換されることとなる。
すなわち、上記各酸化物及び炭酸塩と硝酸アンモニウム
を乳鉢内にて5〜10分程度混合した。この際、上記各
酸化物及び炭酸塩の酸素は遊離し、酸化物及び炭酸塩は
硝酸塩に置換されることとなる。この際、水も生成され
るため、混合物はペースト状となる。また、硝酸アンモ
ニウムが十分に添加されていることから、酸化物及び炭
酸塩の全体が硝酸塩に置換されることとなる。
【0016】なお、このとき、微量の添加物を添加すれ
ば、酸化物及び炭酸塩の金属部分がイオンの状態になり
易くなっていることから、この金属部分は添加物により
たやすく置換され、添加物を均一に分散することが可能
である。
ば、酸化物及び炭酸塩の金属部分がイオンの状態になり
易くなっていることから、この金属部分は添加物により
たやすく置換され、添加物を均一に分散することが可能
である。
【0017】さらに、図1中に示すように加熱3を行っ
た。具体的には、上記混合物を温度150〜200℃程
度のホットプレート上で加熱し、余分な硝酸アンモニウ
ムを除去した。
た。具体的には、上記混合物を温度150〜200℃程
度のホットプレート上で加熱し、余分な硝酸アンモニウ
ムを除去した。
【0018】続いて、図1中に示すように、成形4を行
った。具体的には凝集粒子をほぐした後、油圧プレス等
により100〜200kg/mm2 程度の圧力をかけ、
所望の形状に成形した。
った。具体的には凝集粒子をほぐした後、油圧プレス等
により100〜200kg/mm2 程度の圧力をかけ、
所望の形状に成形した。
【0019】そして最後に、図1中に示すように焼成5
を行った。すなわち、空気中において焼成温度を900
〜1000℃とし、3時間の焼成を行って、セラミック
スを得た。
を行った。すなわち、空気中において焼成温度を900
〜1000℃とし、3時間の焼成を行って、セラミック
スを得た。
【0020】そして、このセラミックスの特性としてセ
ラミックス粒子の粒径を金属顕微鏡により調査したとこ
ろ、0.1〜0.3μmの粒径を有していた。また、こ
のセラミックスに対してX線回折を行ってみたところ、
Ba2 CuO3 等の未反応物も検出されず、結晶構造も
斜方晶系をなしていた。なお、このX線回折のチャート
を図2に示す。図2中ピークの上或いは横の文字は反射
の指数である。
ラミックス粒子の粒径を金属顕微鏡により調査したとこ
ろ、0.1〜0.3μmの粒径を有していた。また、こ
のセラミックスに対してX線回折を行ってみたところ、
Ba2 CuO3 等の未反応物も検出されず、結晶構造も
斜方晶系をなしていた。なお、このX線回折のチャート
を図2に示す。図2中ピークの上或いは横の文字は反射
の指数である。
【0021】また、比較のために各酸化物及び炭酸塩を
上記のように秤量した後、これら酸化物及び炭酸塩のみ
を上記のようにして混合し、これらを上記のようにして
成形、焼成してセラミックスを製造した。ただし、ここ
では、1回の焼成時間を20時間とし、焼成後、粉砕し
て再度混合、成形、粉砕を行うようにし、これを3回繰
り返してセラミックスを製造した。
上記のように秤量した後、これら酸化物及び炭酸塩のみ
を上記のようにして混合し、これらを上記のようにして
成形、焼成してセラミックスを製造した。ただし、ここ
では、1回の焼成時間を20時間とし、焼成後、粉砕し
て再度混合、成形、粉砕を行うようにし、これを3回繰
り返してセラミックスを製造した。
【0022】そして、このセラミックスの特性としてセ
ラミックス粒子の粒径を金属顕微鏡により調査したとこ
ろ、1〜3μmの粒径を有していた。また、このセラミ
ックスに対してX線回折を行ってみたところ、Ba2 C
uO3 等の未反応物が検出された。
ラミックス粒子の粒径を金属顕微鏡により調査したとこ
ろ、1〜3μmの粒径を有していた。また、このセラミ
ックスに対してX線回折を行ってみたところ、Ba2 C
uO3 等の未反応物が検出された。
【0023】この結果から、本発明のセラミックスの製
造方法のように、金属化合物と硝酸塩を混合させた後、
これらを焼成するようにすれば、金属化合物は反応性の
高い硝酸塩に置換された後に焼成されることとなり、焼
成時の金属化合物間の反応が促進され、1回の焼成で反
応が十分に行われることが確認された。
造方法のように、金属化合物と硝酸塩を混合させた後、
これらを焼成するようにすれば、金属化合物は反応性の
高い硝酸塩に置換された後に焼成されることとなり、焼
成時の金属化合物間の反応が促進され、1回の焼成で反
応が十分に行われることが確認された。
【0024】そして、このような製造方法により製造さ
れる本発明のセラミックスにおいては、セラミックス粒
子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmの範囲内の微細
なものとなり、良好な特性を有するものとなることが確
認された。
れる本発明のセラミックスにおいては、セラミックス粒
子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmの範囲内の微細
なものとなり、良好な特性を有するものとなることが確
認された。
【0025】なお、本発明のセラミックスの製造方法に
おいては、焼成を繰り返す必要がないことから、煩雑な
粉砕工程を行う必要もなく、生産性が向上する。しか
も、金属化合物と硝酸塩を混合する工程は通常の製造工
程に組み込むことが可能であり、余計な製造工程を増や
すことがなく、生産性を損なうこともない。
おいては、焼成を繰り返す必要がないことから、煩雑な
粉砕工程を行う必要もなく、生産性が向上する。しか
も、金属化合物と硝酸塩を混合する工程は通常の製造工
程に組み込むことが可能であり、余計な製造工程を増や
すことがなく、生産性を損なうこともない。
【0026】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のセラミックスの製造方法においては、金属化合物と
硝酸塩を混合させた後、これらを焼成するため、金属化
合物は反応性の高い硝酸塩に置換された後に焼成される
こととなり、焼成時の金属化合物間の反応が促進され、
1回の焼成で反応が十分に行われ、生産性が向上する。
明のセラミックスの製造方法においては、金属化合物と
硝酸塩を混合させた後、これらを焼成するため、金属化
合物は反応性の高い硝酸塩に置換された後に焼成される
こととなり、焼成時の金属化合物間の反応が促進され、
1回の焼成で反応が十分に行われ、生産性が向上する。
【0027】なお、本発明のセラミックスの製造方法に
おいては、焼成を繰り返す必要がないことから、煩雑な
粉砕工程を行う必要もなく、生産性が向上する。しか
も、金属化合物と硝酸塩を混合する工程は通常の製造工
程に組み込むことが可能であり、余計な製造工程を増や
すことがなく、生産性を損なうこともない。
おいては、焼成を繰り返す必要がないことから、煩雑な
粉砕工程を行う必要もなく、生産性が向上する。しか
も、金属化合物と硝酸塩を混合する工程は通常の製造工
程に組み込むことが可能であり、余計な製造工程を増や
すことがなく、生産性を損なうこともない。
【0028】また、本発明のセラミックスの製造方法に
おいて、金属化合物と硝酸塩の混合時に、微量の添加物
を添加すれば、金属化合物の金属部分がイオンの状態と
なりやすくなっていることから、この金属部分は添加物
によりたやすく置換され、添加物が均一に分散され、製
造されるセラミックスの特性の調整が容易に行われる。
おいて、金属化合物と硝酸塩の混合時に、微量の添加物
を添加すれば、金属化合物の金属部分がイオンの状態と
なりやすくなっていることから、この金属部分は添加物
によりたやすく置換され、添加物が均一に分散され、製
造されるセラミックスの特性の調整が容易に行われる。
【0029】そして、このような製造方法により製造さ
れる本発明のセラミックスにおいては、セラミックス粒
子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmと微細なものと
なり、良好な特性を有するものとなる。
れる本発明のセラミックスにおいては、セラミックス粒
子の平均粒径が0.1μm〜0.9μmと微細なものと
なり、良好な特性を有するものとなる。
【図1】本発明を適用したセラミックスの製造方法の工
程を示すチャートである。
程を示すチャートである。
【図2】本発明を適用したセラミックスのX線回折の結
果を示すチャートである。
果を示すチャートである。
【図3】従来のセラミックスの製造方法の工程を示すチ
ャートである。
ャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 金属化合物と硝酸塩を混合させた後に焼
成して得られた焼成体よりなり、当該焼成体を構成する
セラミックス粒子の平均粒径が0.1μm〜0.9μm
であることを特徴とするセラミックス。 - 【請求項2】 金属化合物と硝酸塩を混合させた後、こ
れらを焼成することを特徴とするセラミックスの製造方
法。 - 【請求項3】 硝酸塩が硝酸アンモニウムであることを
特徴とする請求項2記載のセラミックスの製造方法。 - 【請求項4】 金属化合物とこの金属化合物のモル数以
上のモル数の硝酸塩を混合することを特徴とする請求項
2記載のセラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8079973A JPH09268075A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | セラミックス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8079973A JPH09268075A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | セラミックス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268075A true JPH09268075A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13705277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8079973A Withdrawn JPH09268075A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | セラミックス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09268075A (ja) |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP8079973A patent/JPH09268075A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |