JPS61191518A - 誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製造法 - Google Patents
誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製造法Info
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- JPS61191518A JPS61191518A JP60027942A JP2794285A JPS61191518A JP S61191518 A JPS61191518 A JP S61191518A JP 60027942 A JP60027942 A JP 60027942A JP 2794285 A JP2794285 A JP 2794285A JP S61191518 A JPS61191518 A JP S61191518A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、誘電体磁器製造用の原料粉末の製造方法に依
り、さらに詳しくは、一般式: ABOsで表されるペ
ロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体磁器において
、前記一般式中のA(以下「Aサイト」と称す。)がp
bであり、B(以下「Bサイト」と称す。)が、 Ti
、 Zr、 Mg、 Ni、 Zn、 Mn。
り、さらに詳しくは、一般式: ABOsで表されるペ
ロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体磁器において
、前記一般式中のA(以下「Aサイト」と称す。)がp
bであり、B(以下「Bサイト」と称す。)が、 Ti
、 Zr、 Mg、 Ni、 Zn、 Mn。
Nb、 Ta等である鉛含有ペロブスカイト型複合酸化
物、たとえばチタン酸鉛(以下rPTJと記す。)。
物、たとえばチタン酸鉛(以下rPTJと記す。)。
チタンジルコン酸鉛(以下rPZTJと記す。)。
PTまたはPZTにさらに第2成分、第3成分を添加固
溶した複合酸化物などからなる誘電体磁器製造用に適し
た低温焼結性の原料粉末の製造方法に関する。
溶した複合酸化物などからなる誘電体磁器製造用に適し
た低温焼結性の原料粉末の製造方法に関する。
PT、PZTなどの誘電体磁器は、その緒特性を利用し
て高周波フィルター、音響機器用トランスジューサー、
超音波発生素子、圧電素子等の電子素子に広く採用され
ており、近年、高比誘電率のコンデンサーにも採用され
始めている。さらに。
て高周波フィルター、音響機器用トランスジューサー、
超音波発生素子、圧電素子等の電子素子に広く採用され
ており、近年、高比誘電率のコンデンサーにも採用され
始めている。さらに。
その特性のより有効な利用手段として積層型素子への応
用が注目されている。
用が注目されている。
本発明の方法で製造される原料粉末は低温焼結性に優れ
るため従来の各種素子の製造に適用できるばかりでなく
、内部電極を有する積層型素子の製造用として期待でき
る。
るため従来の各種素子の製造に適用できるばかりでなく
、内部電極を有する積層型素子の製造用として期待でき
る。
一般式: ABO3で表されるペロブスカイト型複合酸
化物の焼結体からなる誘電体磁器の組成およびその諸特
性について非常に多くの提案がある。これらの誘電体磁
器はその前駆体であるAサイト元素とBサイト元素の化
学量論比のコントロールされた原料粉末を加圧成形し、
焼結することにより製造され、その特性は、原料粉末の
特性により大きく左右される。そのため、原料粉末の製
造方法にも数多くの提案があり、それらは下記の如く大
別できる。
化物の焼結体からなる誘電体磁器の組成およびその諸特
性について非常に多くの提案がある。これらの誘電体磁
器はその前駆体であるAサイト元素とBサイト元素の化
学量論比のコントロールされた原料粉末を加圧成形し、
焼結することにより製造され、その特性は、原料粉末の
特性により大きく左右される。そのため、原料粉末の製
造方法にも数多くの提案があり、それらは下記の如く大
別できる。
(1) 酸化物固相法
Aサイト元素及びBサイト元素の酸化物、炭酸塩等を固
相で混合し、仮焼して原料粉末とする方cs Int
ernational VOl、7 No、3 p
、87−89 (1981)参照〕 (2)共沈法 Aサイト元素およびBサイト元素の水可溶性塩のそれぞ
れを含有する混合水溶液のPHを調節して、それぞれの
水酸化物を共沈させ、該共沈水酸化物を仮焼して原料粉
末とする方法〔マテリアル・リサーチ・プルチン: M
aterial Re5earch Bull。
相で混合し、仮焼して原料粉末とする方cs Int
ernational VOl、7 No、3 p
、87−89 (1981)参照〕 (2)共沈法 Aサイト元素およびBサイト元素の水可溶性塩のそれぞ
れを含有する混合水溶液のPHを調節して、それぞれの
水酸化物を共沈させ、該共沈水酸化物を仮焼して原料粉
末とする方法〔マテリアル・リサーチ・プルチン: M
aterial Re5earch Bull。
vol、17 101−104(1982)参照〕(3
) 有機金属法 Aサイト元素およびBサイト元素のアルコキシド類のそ
れぞれを含有する混合有機溶剤溶液を熱分解するか、も
しくは、該溶液を加水分解して生成する沈澱物を仮焼し
て原料粉末を製造する方法〔セラミック・プルチン:
Ceramic Bull、 No、4p、591−
(1984)参照〕 本願出願人は、鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物の誘
電体磁器製造用の原料粉末として、Aサイト元素として
のpbの酸化物、水酸化物、カルボン酸塩等と、Bサイ
ト元素のアルコキシド類とを反応させて得られる鉛含有
複合オキジアルコキシド類の有機溶剤溶液を熱分解する
か、もしくは。
) 有機金属法 Aサイト元素およびBサイト元素のアルコキシド類のそ
れぞれを含有する混合有機溶剤溶液を熱分解するか、も
しくは、該溶液を加水分解して生成する沈澱物を仮焼し
て原料粉末を製造する方法〔セラミック・プルチン:
Ceramic Bull、 No、4p、591−
(1984)参照〕 本願出願人は、鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物の誘
電体磁器製造用の原料粉末として、Aサイト元素として
のpbの酸化物、水酸化物、カルボン酸塩等と、Bサイ
ト元素のアルコキシド類とを反応させて得られる鉛含有
複合オキジアルコキシド類の有機溶剤溶液を熱分解する
か、もしくは。
加水分解して生成する沈澱物を仮焼するかまたはしない
で得られる粉末を原料粉末とする。前記有機金属法の改
良方法を提案した。(特開昭59−42392号参照〕 〔発明が解決しようとする問題点〕 酸化物固相法は2種々の組成の原料粉末を安価に製造し
得る方法であり、工業的に広く採用されている方法であ
るが、得られる原料粉末は粒径が大きく、また5粒度分
布幅が広く、さらに粒子形状がバラバラであるため磁器
製造時の成形性および焼結性が悪く高密度の磁器が得ら
れ難い。
で得られる粉末を原料粉末とする。前記有機金属法の改
良方法を提案した。(特開昭59−42392号参照〕 〔発明が解決しようとする問題点〕 酸化物固相法は2種々の組成の原料粉末を安価に製造し
得る方法であり、工業的に広く採用されている方法であ
るが、得られる原料粉末は粒径が大きく、また5粒度分
布幅が広く、さらに粒子形状がバラバラであるため磁器
製造時の成形性および焼結性が悪く高密度の磁器が得ら
れ難い。
共沈法は9粒子形状および粒径の揃った原料粉末を比較
的容易に製造し得る方法であり、工業的にも広く採用さ
れている。しかしながら、該方法においては、金属元素
の種類によってその水酸化物の溶解度積を異にするため
、化学量論的な組成のコントロールされた共沈水酸化物
を1種々の組成について生成させることが困難である。
的容易に製造し得る方法であり、工業的にも広く採用さ
れている。しかしながら、該方法においては、金属元素
の種類によってその水酸化物の溶解度積を異にするため
、化学量論的な組成のコントロールされた共沈水酸化物
を1種々の組成について生成させることが困難である。
したがって製造可能な原料粉末の組成が限定される。
有機金属法は9粒径が小さく粒子形状の揃った。
かつ、化学量論的な組成のコントロールされた比較的高
焼結性の原料粉末を製造し得る方法であり。
焼結性の原料粉末を製造し得る方法であり。
基準組成の磁器を製造するために実験室等において広く
採用されている。しかしながら、原料の金属アルコキシ
ドが極めて高価であり、また金属種によっては、有機溶
剤可溶性のアルコキシドの合成が不可能なものもあり、
工業的に採用するには問題がある。
採用されている。しかしながら、原料の金属アルコキシ
ドが極めて高価であり、また金属種によっては、有機溶
剤可溶性のアルコキシドの合成が不可能なものもあり、
工業的に採用するには問題がある。
以上に述べた如く、公知の技術はそれぞれ特徴を有して
いるが、これらの原料粉末を成形し焼結する際の焼結温
度が高く1通常1200℃以上を要する。焼結温度が高
いことは、Aサイト元素がpbの場合、Bサイト元素の
酸化物に比較してpb。
いるが、これらの原料粉末を成形し焼結する際の焼結温
度が高く1通常1200℃以上を要する。焼結温度が高
いことは、Aサイト元素がpbの場合、Bサイト元素の
酸化物に比較してpb。
の蒸気圧が高いため、焼結時にpbとBサイト元素との
化学量論比が変化し、焼結体すなわち磁器中のPb/B
サイト元素比のコントロールが極めて困難である。した
がって、目的とする諸特性にバラツキのない誘電体磁器
を製造することが困難である。また、各種素子を製造す
る場合、電極材料として、高価な耐熱性の特殊金属を使
用することが要求される。特に、積層型素子においては
、内部電極コストが大きな問題となっており、低温焼結
性の原料粉末が要望されている。
化学量論比が変化し、焼結体すなわち磁器中のPb/B
サイト元素比のコントロールが極めて困難である。した
がって、目的とする諸特性にバラツキのない誘電体磁器
を製造することが困難である。また、各種素子を製造す
る場合、電極材料として、高価な耐熱性の特殊金属を使
用することが要求される。特に、積層型素子においては
、内部電極コストが大きな問題となっており、低温焼結
性の原料粉末が要望されている。
鉛含有複合オキジアルコキシドを出発物質とする原初粉
末は、Aサイト元素化合物と、Bサイト元素化合物との
反応生成物を出発原料としているため、Aサイト元素と
Bサイト元素との原子比が完全に制御された粒径および
粒子形状の揃った比較的に低温焼結性の粉末である。し
かしながら。
末は、Aサイト元素化合物と、Bサイト元素化合物との
反応生成物を出発原料としているため、Aサイト元素と
Bサイト元素との原子比が完全に制御された粒径および
粒子形状の揃った比較的に低温焼結性の粉末である。し
かしながら。
鉛含有複合オキジアルコキシドの製造プロセスが煩雑で
あるため改善する必要がある。
あるため改善する必要がある。
本発明は、鉛含有複合オキジアルコキシド法のプロセス
を改良した。かつ、鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物
からなる誘電体磁器の製造に適した。特に低温焼結性の
原料粉末の製造方法を提供することを、その目的とする
。
を改良した。かつ、鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物
からなる誘電体磁器の製造に適した。特に低温焼結性の
原料粉末の製造方法を提供することを、その目的とする
。
本発明は、Tll Zr、Nb+ Ta、 Mg+ N
i、ZnまたはMnを金属種とする加水分解性有機金属
化合物およびMg、 Ni、 ZnまたはMnを金属種
とするカルボン酸塩よりなる群から選ばれた1種の単独
または2種以上の混合物もしくは反応生成物の有機溶媒
溶液に、鉛酸化物の粉末を分散したスラリーを、アミン
化合物の存在下に加水分解し、生成した沈澱物を400
〜1000℃の温度において仮焼することを特徴とする
ペロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体磁器製造用
の低温焼結性原料粉末の製造法である。
i、ZnまたはMnを金属種とする加水分解性有機金属
化合物およびMg、 Ni、 ZnまたはMnを金属種
とするカルボン酸塩よりなる群から選ばれた1種の単独
または2種以上の混合物もしくは反応生成物の有機溶媒
溶液に、鉛酸化物の粉末を分散したスラリーを、アミン
化合物の存在下に加水分解し、生成した沈澱物を400
〜1000℃の温度において仮焼することを特徴とする
ペロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体磁器製造用
の低温焼結性原料粉末の製造法である。
本発明において、誘電体磁器は下記一般式(1)%式%
) で表されるペロブスカイト型複合酸物において。
) で表されるペロブスカイト型複合酸物において。
AがpbでありBが下記一般式(n)
MX(M’ l/l F’l”t/s) +1−X)
−−−−−−−−−−−・ (I[)(ここに1Mは
、Tiおよび/またはZrhoは、’g、Nil Zn
およびMnの群から選ばれた1種または2種以上 「は、Nbおよび/またはTa、およびX は、O〜1
の正数を表す。) で表される鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物であり、
これらに各種金属酸化物を添加配合したものも含まれる
。
−−−−−−−−−−−・ (I[)(ここに1Mは
、Tiおよび/またはZrhoは、’g、Nil Zn
およびMnの群から選ばれた1種または2種以上 「は、Nbおよび/またはTa、およびX は、O〜1
の正数を表す。) で表される鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物であり、
これらに各種金属酸化物を添加配合したものも含まれる
。
具体的には、下記一般式(1)
%式%(1)
で表されるPT、下記一般式(2)
PbTi、Zr (1−1)103’−−−−−−−−
−−−・(2)(ここに、0<a<1 である) で表されるPZT、下記一般式(3) %式%(3) (ここに、aは前記と同じ意味を表し、Q<x<1であ
る。) で表される第3成分を添加固溶したPZT、(以下この
系をrPZ−PT−PMNJと称す。)下記一般式(4
) %式%(4) (ここに、aおよびXは、前記と同じ意味を表す。)で
表される第3成分を添加したPZT(以下この系をrP
Z−PT−PNNjと称す。)およびこれらの混合物の
固溶体、ならびに、これらに各種金属酸化物を添加配合
したものが挙げられる。
−−−・(2)(ここに、0<a<1 である) で表されるPZT、下記一般式(3) %式%(3) (ここに、aは前記と同じ意味を表し、Q<x<1であ
る。) で表される第3成分を添加固溶したPZT、(以下この
系をrPZ−PT−PMNJと称す。)下記一般式(4
) %式%(4) (ここに、aおよびXは、前記と同じ意味を表す。)で
表される第3成分を添加したPZT(以下この系をrP
Z−PT−PNNjと称す。)およびこれらの混合物の
固溶体、ならびに、これらに各種金属酸化物を添加配合
したものが挙げられる。
本発明−において、Aサイト元素のpb原料として。
酸化鉛(PbO’)および四三酸化鉛(Pb30*)の
いずれの鉛酸化物も使用できる。
いずれの鉛酸化物も使用できる。
一方、Bサイト元素原料として、当該金属を金属種とす
る有機溶媒可溶性好ましくは低級アルコール可溶性の有
機金属化合物を使用することができ、さらに好ましくは
、加水分解性の有機金属化合物が使用される。特に当該
金属のアルコキシド類が低級アルコール等の有機溶媒へ
の溶解性に優れ2かつ、加水分解性であるので好ましく
使用される。また+ Mg、 Ni、 ZnおよびMn
を金属種とするBサイト元素原料として、当該金属の有
機金属化合物に代えて、有機溶媒溶解性に優・れ、当該
金属のアルコキシド類に比較し、安価でかつ入手容易な
当該金属のカルボン酸塩、特に酢酸塩が好ましく使用で
きる。
る有機溶媒可溶性好ましくは低級アルコール可溶性の有
機金属化合物を使用することができ、さらに好ましくは
、加水分解性の有機金属化合物が使用される。特に当該
金属のアルコキシド類が低級アルコール等の有機溶媒へ
の溶解性に優れ2かつ、加水分解性であるので好ましく
使用される。また+ Mg、 Ni、 ZnおよびMn
を金属種とするBサイト元素原料として、当該金属の有
機金属化合物に代えて、有機溶媒溶解性に優・れ、当該
金属のアルコキシド類に比較し、安価でかつ入手容易な
当該金属のカルボン酸塩、特に酢酸塩が好ましく使用で
きる。
本発明において、所望の前記Bサイト元素原料の1種ま
たは2種以上を有機溶媒に溶解し、均一な溶液を調製す
る。有機溶媒は、極性溶媒、非極性溶媒およびそれらの
混合溶媒のいずれをも使用することができる。複数のB
サイト元素原料、特にアルコキシド類とカルボン酸塩類
とを併用する場合には、これらを有機溶媒の還流下に加
熱して反応させることにより、容易に均一な溶液を得る
ことができる。
たは2種以上を有機溶媒に溶解し、均一な溶液を調製す
る。有機溶媒は、極性溶媒、非極性溶媒およびそれらの
混合溶媒のいずれをも使用することができる。複数のB
サイト元素原料、特にアルコキシド類とカルボン酸塩類
とを併用する場合には、これらを有機溶媒の還流下に加
熱して反応させることにより、容易に均一な溶液を得る
ことができる。
ついで、前記調製したBサイト元素原料の有機溶媒溶液
に、Aサイト元素原料のpboまたはPb3O4を添加
分散してスラリーとし1Mスラリーにアミン化合物を添
加した後、室温下において水を滴下し加水分解を行う。
に、Aサイト元素原料のpboまたはPb3O4を添加
分散してスラリーとし1Mスラリーにアミン化合物を添
加した後、室温下において水を滴下し加水分解を行う。
添加するアミン化合物としてモノメチルアミン、モノエ
チルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエ
チルアミン等の炭素数1〜8のアミン化合物が好ましく
使用できる。加水分解は、水を直接滴下して行うことも
できるが2通常、有機溶媒の水溶液たとえばアルコール
水溶液を滴下する方法が採用される。
チルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエ
チルアミン等の炭素数1〜8のアミン化合物が好ましく
使用できる。加水分解は、水を直接滴下して行うことも
できるが2通常、有機溶媒の水溶液たとえばアルコール
水溶液を滴下する方法が採用される。
加水分解により、有機溶媒に不溶解性のBサイト元素原
料の加水分解性生成物が、鉛酸化物を核として沈澱する
。生成沈澱を濾過、溶媒情夫等の常法により分別し乾燥
した後、酸素含有雰囲気中において400〜1000℃
、好ましくは500〜900℃の温度下において仮焼す
ることにより、目的とする原料粉末を得ることができる
。
料の加水分解性生成物が、鉛酸化物を核として沈澱する
。生成沈澱を濾過、溶媒情夫等の常法により分別し乾燥
した後、酸素含有雰囲気中において400〜1000℃
、好ましくは500〜900℃の温度下において仮焼す
ることにより、目的とする原料粉末を得ることができる
。
前記方法で製造した原料粉末を結合剤の存在下もしくは
非存在下に常法により加圧成形した成形体を、 pbo
またはZrO□とpboとの混合物の存在下もしくは非
存在下において、Bサイト元素の組成により異なるが8
00〜1250℃、好ましくは900〜1250℃の温
度下において焼結することにより高焼結密度の誘電体磁
器を製造することができる。
非存在下に常法により加圧成形した成形体を、 pbo
またはZrO□とpboとの混合物の存在下もしくは非
存在下において、Bサイト元素の組成により異なるが8
00〜1250℃、好ましくは900〜1250℃の温
度下において焼結することにより高焼結密度の誘電体磁
器を製造することができる。
本発明者等は、鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物から
なる誘電体磁器製造用の原料粉末の低温焼結性に関し鋭
意研究した結果、Bサイト元素原料の有機溶媒溶液に鉛
酸化物粉末を分散したスラリーをアミン化合物の存在下
に加水分解して生成した沈澱物の仮焼粉末が従来法で製
造した原料粉末に比較し、低温焼結性に優れることを見
出し。
なる誘電体磁器製造用の原料粉末の低温焼結性に関し鋭
意研究した結果、Bサイト元素原料の有機溶媒溶液に鉛
酸化物粉末を分散したスラリーをアミン化合物の存在下
に加水分解して生成した沈澱物の仮焼粉末が従来法で製
造した原料粉末に比較し、低温焼結性に優れることを見
出し。
本発明を完成した。
本発明の方法で製造した原料粉末を用いて製造した誘電
体磁器は、実施例の結果をまとめた第1表に示す如<、
PZ−PT−PMN系におイテは。
体磁器は、実施例の結果をまとめた第1表に示す如<、
PZ−PT−PMN系におイテは。
1)50℃以下、PMN−PT−PNN系およびPZ−
PT−PNN系におい7は、 1000’C以下の温度
で焼結したものであるに拘らず、従来法で製造した原料
粉末を用い1200℃以上の温度で焼結した焼結体と同
等しくはそれ以上の焼結密度を有し。
PT−PNN系におい7は、 1000’C以下の温度
で焼結したものであるに拘らず、従来法で製造した原料
粉末を用い1200℃以上の温度で焼結した焼結体と同
等しくはそれ以上の焼結密度を有し。
かつ、高い比誘電率(ε)を示す。
本発明において、Bサイト元素原料の有機溶媒溶液に鉛
酸化物粉末を分散したスラリーをアミン化合物の存在下
に加水分解することにより、Bサイト元素原料の有機置
換基の1部または全部にアミノ基が結合するか、もしく
は、有機置換基の1部または全部がアミノ基で置換した
形で加水分解し、アミノ基含有の加水分解生成物が鉛酸
化物粉末の表面に被着するかもしくは、その表面を被覆
して沈澱する。
酸化物粉末を分散したスラリーをアミン化合物の存在下
に加水分解することにより、Bサイト元素原料の有機置
換基の1部または全部にアミノ基が結合するか、もしく
は、有機置換基の1部または全部がアミノ基で置換した
形で加水分解し、アミノ基含有の加水分解生成物が鉛酸
化物粉末の表面に被着するかもしくは、その表面を被覆
して沈澱する。
この沈澱を乾燥して仮焼することにょリペロプス力イト
相の鉛含有複合酸化物を生成するが、アミノ基含有の加
水分解生成物がペロブスカイト相の生成に良好に作用し
原料粉末の低温焼結性を達成するものと推測される。
相の鉛含有複合酸化物を生成するが、アミノ基含有の加
水分解生成物がペロブスカイト相の生成に良好に作用し
原料粉末の低温焼結性を達成するものと推測される。
アミン化合物としては、Bサイト元素原料の有機置換基
と、結合もしくは置換し得るものであれば特に制限はな
いが、安価かつ入手容易な炭素数1〜8のアミン化合物
が好ましく使用される。
と、結合もしくは置換し得るものであれば特に制限はな
いが、安価かつ入手容易な炭素数1〜8のアミン化合物
が好ましく使用される。
沈澱の仮焼温度はペロブスカイト相を生成し得る温度で
あればよ<、Bサイト元素原料の種類。
あればよ<、Bサイト元素原料の種類。
組成比、アミン化合物の種類等により異なるが。
400〜1000℃、好ましくは500〜900℃であ
る。
る。
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
ただし9本発明の範囲は、下記実施例により同等限定さ
れるものではない。
れるものではない。
以下の実施例において、原料の使用量は、純分量を表す
。
。
実施例1 rPZ−PT−PMN系原料粉末の製造」
(試料1)
攪拌機2滴下器および環流冷却器を備えたフラスコに無
水Mg(OCOCHz)z : 1).87g、 Z
r(OCJJ< ;25.87g、Ti (OCtH7
)a ;62.03g、 Nb (OC4H9) s
;76、32gおよびキシレン; 800gを入れ、
NZ気流中で攪拌しながら加熱した。反応温度130
℃付近からノルマルブタノールが留出し3反応液は当初
の懸濁状態から黄褐色の均一透明な溶液となった。この
溶液を濃縮してキシレンを情夫した後、 PbO; 1
)1.6gを加え、さらにジエチルアミン;146gお
よびノルマルブタノール; 2200 gを加えて攪拌
しスラリーを得た。このスラリーにHzO;72gとノ
ルマルブタノール;500gとからなる溶液を室温下に
滴下し。
水Mg(OCOCHz)z : 1).87g、 Z
r(OCJJ< ;25.87g、Ti (OCtH7
)a ;62.03g、 Nb (OC4H9) s
;76、32gおよびキシレン; 800gを入れ、
NZ気流中で攪拌しながら加熱した。反応温度130
℃付近からノルマルブタノールが留出し3反応液は当初
の懸濁状態から黄褐色の均一透明な溶液となった。この
溶液を濃縮してキシレンを情夫した後、 PbO; 1
)1.6gを加え、さらにジエチルアミン;146gお
よびノルマルブタノール; 2200 gを加えて攪拌
しスラリーを得た。このスラリーにHzO;72gとノ
ルマルブタノール;500gとからなる溶液を室温下に
滴下し。
加水分解を行った。加水分解終了後溶媒を留去し。
乾燥粉末を得た。
乾燥粉末を800℃の温度に2時間保持し、仮焼粉末;
160gを得た。
160gを得た。
仮焼粉末を螢光X線分析により分析した結果。
下記の組成と推定された。
0.135PbZrOz−0,365PbTiOt−0
,5Pb(Mg+zz Nbzzz)Oz(比較試料1
) Pb:+04;1)4.27g、TiO2; 14 、
58g、Zr0z ;8.32g、 MgO;3.36
gおよびNbzOs;22.15gをボールミルに仕込
み、アセトン溶媒中で24時間混合粉末した後、溶媒を
留去して乾燥した。得られた乾燥粉末を800℃×2時
間の条件で仮焼し、試料1と同一組成の原料粉末160
gを得た。
,5Pb(Mg+zz Nbzzz)Oz(比較試料1
) Pb:+04;1)4.27g、TiO2; 14 、
58g、Zr0z ;8.32g、 MgO;3.36
gおよびNbzOs;22.15gをボールミルに仕込
み、アセトン溶媒中で24時間混合粉末した後、溶媒を
留去して乾燥した。得られた乾燥粉末を800℃×2時
間の条件で仮焼し、試料1と同一組成の原料粉末160
gを得た。
実施例2 rPMS−PT−PNNJ系原料粉末の製造
」 (試料2) 実施例1の試料1の製造に用いたと同一の装置に無水N
1(OCOCH3)z;14.73g、無水Mg(OC
OCH3) z;7゜12g、Ti (OC4H9)4
;33.99g、Nb(OC4)19)s;122.l
1g、およびキシレンi 700gを仕込みN2雰囲気
下に攪拌し。
」 (試料2) 実施例1の試料1の製造に用いたと同一の装置に無水N
1(OCOCH3)z;14.73g、無水Mg(OC
OCH3) z;7゜12g、Ti (OC4H9)4
;33.99g、Nb(OC4)19)s;122.l
1g、およびキシレンi 700gを仕込みN2雰囲気
下に攪拌し。
還流下に加温反応させた。反応液が褐色透明な均一溶液
になった後キシレンを留去し濃縮液を得た。
になった後キシレンを留去し濃縮液を得た。
この濃縮液にPbz04;1)4.26gおよびエタノ
ール;2200gを加えて攪拌し、スラリーとした。こ
のスラリーに33wt%ジメチルアミン水溶液; 54
0gを室温下に滴下し、加水分解を行った。加水分解終
了後溶媒を留去、乾燥して、乾燥粉末を得た。乾燥粉末
を800℃×2時間の条件で仮焼し、下記組成の原料粉
末; 163gを得た。
ール;2200gを加えて攪拌し、スラリーとした。こ
のスラリーに33wt%ジメチルアミン水溶液; 54
0gを室温下に滴下し、加水分解を行った。加水分解終
了後溶媒を留去、乾燥して、乾燥粉末を得た。乾燥粉末
を800℃×2時間の条件で仮焼し、下記組成の原料粉
末; 163gを得た。
0.3Pb(Mg+zJbzz:+)Oz−0,2Pb
TiOt−0,5Pb(Ni+7Jbzz+)O+(比
較試料2) Pb30n ; 1)4.27g、 N io ;6.
23g、 NbzOs ;35.44g、 Ti0i
;7゜99gおよびMgO;2.02gをボールミルに
仕込み、以下比較試料1と同様に処理し、試料2と同一
の組成の原料粉末; 163gを得た。
TiOt−0,5Pb(Ni+7Jbzz+)O+(比
較試料2) Pb30n ; 1)4.27g、 N io ;6.
23g、 NbzOs ;35.44g、 Ti0i
;7゜99gおよびMgO;2.02gをボールミルに
仕込み、以下比較試料1と同様に処理し、試料2と同一
の組成の原料粉末; 163gを得た。
実施例3 rPZ−PT−PNN系原料粉末の製造」
(試料3)
実施例1の試料1の製造に用いたと同一の装置に無水N
1(OCOCH:+) z;17.09g、Ti(OC
4)1.)n;50.99g、Zr(OCJq)、;2
2.99g、Nb(OC,)lq)s;88.53g、
およびキシレン; 700gを仕込み、 NZ雰囲気下
に攪拌しながら加熱し、還流下に反応させ褐色透明な均
一溶液を得た。キシレンを留去して濃縮後、 Pb:l
O4,;1)4.27g。
1(OCOCH:+) z;17.09g、Ti(OC
4)1.)n;50.99g、Zr(OCJq)、;2
2.99g、Nb(OC,)lq)s;88.53g、
およびキシレン; 700gを仕込み、 NZ雰囲気下
に攪拌しながら加熱し、還流下に反応させ褐色透明な均
一溶液を得た。キシレンを留去して濃縮後、 Pb:l
O4,;1)4.27g。
ジエチルアミン; 220gおよびノルマルブタノール
; 1500gを加えて攪拌し、スラリーを得た。この
スラリーに、H,O;40gとノルマルブタノール;
600gとの混合溶液を滴下し、加水分解を行った。溶
媒を留去、乾燥して得た乾燥粉末を8000℃×2時間
の条件で、仮焼し下記組成の原料粉末;163gを得た
。
; 1500gを加えて攪拌し、スラリーを得た。この
スラリーに、H,O;40gとノルマルブタノール;
600gとの混合溶液を滴下し、加水分解を行った。溶
媒を留去、乾燥して得た乾燥粉末を8000℃×2時間
の条件で、仮焼し下記組成の原料粉末;163gを得た
。
0012PbZr03−0.30PbTi03−0.5
8Pb(Ni+/Jbzz:+)0:+(比較試料3) PbQ;1)1.60g、NiO;7.22g、 Nb
zOs;25.69g、TiO□;1).99g、およ
びZr0t ; 7.39gをボールミルに仕込み。
8Pb(Ni+/Jbzz:+)0:+(比較試料3) PbQ;1)1.60g、NiO;7.22g、 Nb
zOs;25.69g、TiO□;1).99g、およ
びZr0t ; 7.39gをボールミルに仕込み。
以下比較試料1と同様に処理し、試料3と同一の組成の
原料粉末;163gを得た。
原料粉末;163gを得た。
(評価試験)
(A)原料粉末の特性
実施例1〜3で得た各原料粉末の粒度分布を。
遠心沈降式粒度分布測定機(品性製作所製・5A−CP
型)を用いて測定した。
型)を用いて測定した。
(A−1)平均粒径;D、。
累積重量百分率が50%を示す粒径;D、。を平均粒径
として第1表中に示す。
として第1表中に示す。
(A−2)粒度分布;D9゜/ D I。
累積重量百分率が90%を示す粒径;D、。を、累積重
量百分率が10%を示す粒径、D、、で除した値;D、
。/ D + oを粒度分布として第1表中に示す。
量百分率が10%を示す粒径、D、、で除した値;D、
。/ D + oを粒度分布として第1表中に示す。
(B)誘電体磁器の特性
実施例1〜3で得た各原料粉末を使用して誘電体磁器を
製造した。
製造した。
原料粉末;3gを直径20鰭の金型に入れ、 2ton
/ cn!の圧力で加圧成形し、成形体を得た。この成
形体をマグネシアルツボに入れて、蓋をし、さらに大き
なアルミナルツボに入れて蓋をし、焼成炉中において焼
結し誘電体磁器を得た。
/ cn!の圧力で加圧成形し、成形体を得た。この成
形体をマグネシアルツボに入れて、蓋をし、さらに大き
なアルミナルツボに入れて蓋をし、焼成炉中において焼
結し誘電体磁器を得た。
試料1および比較試料1については1050’C,1)
50℃および1250℃の3水準で、試料2〜3および
比較試料2〜3については900℃、 1000℃およ
び1)00℃の3水準で焼結した。
50℃および1250℃の3水準で、試料2〜3および
比較試料2〜3については900℃、 1000℃およ
び1)00℃の3水準で焼結した。
また、試料1および比較試料1についてはマグネシアル
ツボ中に雰囲気調整用のpbo敷粉を同封したが、他の
試料については、雰囲気調整は行わなかった。
ツボ中に雰囲気調整用のpbo敷粉を同封したが、他の
試料については、雰囲気調整は行わなかった。
電気特性測定用の電極として、得られた誘電体磁器の両
面にAgペースト焼付けた。
面にAgペースト焼付けた。
(B−1) 成形体密度
加圧成形体の寸法密度を測定した。測定結果を第1表中
に示す。
に示す。
(B−2)焼結密度
誘電体磁器の焼結密度を水中置換法により測定した。測
定結果を第1表中に示す。
定結果を第1表中に示す。
(B−3)誘電特性;εおよびtan δLCZメータ
ー(横河ヒューレソトパソカード製4276A)を使用
し、 20℃、IKHzの条件で比誘電率;εおよび誘
電正接;tanδを測定した。測定結果を第1表中に示
す。
ー(横河ヒューレソトパソカード製4276A)を使用
し、 20℃、IKHzの条件で比誘電率;εおよび誘
電正接;tanδを測定した。測定結果を第1表中に示
す。
(B−4)比抵抗
エレクトロメーター(タケダ理研製・TR8401)を
使用し、20℃1印加電圧50■の条件で比抵抗を測定
した。測定した1分値を第1表中に示す。
使用し、20℃1印加電圧50■の条件で比抵抗を測定
した。測定した1分値を第1表中に示す。
(B−5)圧電係数;Kp
100℃のシリコンオイル中で40KV/amの直流電
界を30分間印加し、24時間放置した後1日本電子材
料工業会標準規格; EMAS−6001に基づいて共
振半共振周波数を測定し、その測定値からKpを算出し
た。Kpの値を第1表中に示す。
界を30分間印加し、24時間放置した後1日本電子材
料工業会標準規格; EMAS−6001に基づいて共
振半共振周波数を測定し、その測定値からKpを算出し
た。Kpの値を第1表中に示す。
本発明の方法で製造した原料粉末は、前記実施例に示す
如く低温焼結性が極めて優れている。前記実施例の結果
をまとめた第1表に示す如く、酸化物固相法で製造した
原料粉末(比較試料)の加圧成形体は、PZ−PT−P
MN系では1)50℃以下、PMN−PT−PNN系お
よびPZ−PT−PMN系では1000℃以下の焼結温
度では、吸水性のある誘電体磁器として実用的でない焼
結体しか得られず、実用的な誘電体磁器は、それぞれ1
250℃以上および1)00℃以上の温度で焼結しなけ
れば製造できない。
如く低温焼結性が極めて優れている。前記実施例の結果
をまとめた第1表に示す如く、酸化物固相法で製造した
原料粉末(比較試料)の加圧成形体は、PZ−PT−P
MN系では1)50℃以下、PMN−PT−PNN系お
よびPZ−PT−PMN系では1000℃以下の焼結温
度では、吸水性のある誘電体磁器として実用的でない焼
結体しか得られず、実用的な誘電体磁器は、それぞれ1
250℃以上および1)00℃以上の温度で焼結しなけ
れば製造できない。
本発明の方法で製造した原料粉末の加圧成形体は、それ
ぞれ1050℃および900℃の温度下における焼結に
おいて、従来法による原料粉末の加圧成形体の1250
’Cおよび1)00℃における焼結体と同等またはそれ
以上の焼結密度を有する焼結体が得られ、焼結温度を上
昇させることにより、さらに焼結密度の高い焼結体を得
ることができる。またこれらの焼結体はいずれも誘電体
磁器として充分に実用的な誘電体特性を有している。
ぞれ1050℃および900℃の温度下における焼結に
おいて、従来法による原料粉末の加圧成形体の1250
’Cおよび1)00℃における焼結体と同等またはそれ
以上の焼結密度を有する焼結体が得られ、焼結温度を上
昇させることにより、さらに焼結密度の高い焼結体を得
ることができる。またこれらの焼結体はいずれも誘電体
磁器として充分に実用的な誘電体特性を有している。
さらに1本発明の方法は、Aサイト元素のpb原料とし
て、鉛酸化物を使用することで、鉛含有複合オキシアコ
キシド法に比較して、安価なpb原料の使用を可能とし
、また鉛酸化物とBサイト元素原料との反応工程も省略
できるため、原料粉末の製造コストを大巾に引下げる経
済的な原料粉末の製造方法である。
て、鉛酸化物を使用することで、鉛含有複合オキシアコ
キシド法に比較して、安価なpb原料の使用を可能とし
、また鉛酸化物とBサイト元素原料との反応工程も省略
できるため、原料粉末の製造コストを大巾に引下げる経
済的な原料粉末の製造方法である。
本発明の方法で製造した原料粉末を使用して各種誘電体
素子、特に積層型素子を製造する場合。
素子、特に積層型素子を製造する場合。
原料粉末が低温焼結性であることにより、電極材料の選
択の範囲が拡がり、それらを安価に製造することができ
る。
択の範囲が拡がり、それらを安価に製造することができ
る。
本発明は、鉛含有ペロブスカイト型複合酸化物からなる
誘電体磁器製造用の低温焼結性の原料粉末の経済的な製
造方法を提供するものであり、その産業的意義は極めて
大である。
誘電体磁器製造用の低温焼結性の原料粉末の経済的な製
造方法を提供するものであり、その産業的意義は極めて
大である。
Claims (3)
- (1)Ti、Zr、Nb、Ta、Mg、Ni、Znまた
はMnを金属種とする加水分解性有機金属化合物および
Mg、Ni、ZnまたはMnを金属種とするカルボン酸
よりなる群から選ばれた1種の単独または2種以上の混
合物もしくは反応生成物の有機溶媒溶液に、鉛酸化物の
粉末を分散したスラリーを、アミン化合物の存在下に加
水分解し、生成した沈澱物を400〜1000℃の温度
下において仮焼することを特徴とする鉛含有ペロブスカ
イト型複合酸化物からなる誘電体磁器製造用の低温焼結
性原料粉末の製造法 - (2)加水分解性有機金属化合物が、当該金属のアルコ
キシド類である特許請求の範囲第(1)項記載の製造方
法 - (3)アミン化合物が炭素数1〜8のアミン化合物であ
る特許請求の範囲第(1)項記載の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027942A JPS61191518A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027942A JPS61191518A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191518A true JPS61191518A (ja) | 1986-08-26 |
| JPH0542371B2 JPH0542371B2 (ja) | 1993-06-28 |
Family
ID=12234942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027942A Granted JPS61191518A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 誘電体磁器製造用低温焼結性原料粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191518A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004005194A1 (ja) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | ペロブスカイト型複合酸化物の製造方法 |
| US7205257B2 (en) | 2002-07-09 | 2007-04-17 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Catalyst for clarifying exhaust gas |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP60027942A patent/JPS61191518A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004005194A1 (ja) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | ペロブスカイト型複合酸化物の製造方法 |
| US7205257B2 (en) | 2002-07-09 | 2007-04-17 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Catalyst for clarifying exhaust gas |
| US7381394B2 (en) | 2002-07-09 | 2008-06-03 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Method for producing perovskite-type composite oxide |
| CN100393629C (zh) * | 2002-07-09 | 2008-06-11 | 大发工业株式会社 | 钙钛矿型复合氧化物的制造方法 |
| US7622418B2 (en) | 2002-07-09 | 2009-11-24 | Daihatsu Motor Company, Ltd. | Method for producing exhaust gas purifying catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0542371B2 (ja) | 1993-06-28 |
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