JPS6255243B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6255243B2 JPS6255243B2 JP55065547A JP6554780A JPS6255243B2 JP S6255243 B2 JPS6255243 B2 JP S6255243B2 JP 55065547 A JP55065547 A JP 55065547A JP 6554780 A JP6554780 A JP 6554780A JP S6255243 B2 JPS6255243 B2 JP S6255243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- barium
- crystal
- materials
- particles
- produced
- 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
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、結晶軸方向に伸長したチタン酸バリ
ウム結晶粒子からなる粉体およびその製造方法に
関するものである。
ウム結晶粒子からなる粉体およびその製造方法に
関するものである。
磁性体の分野においては、酸化鉄を主成分とす
る、結晶の特定方向に伸長した針状ないし柱状の
磁性体の結晶粒子からなる粉体がかなり以前から
作られており、それらを有機物と混練して、針状
ないし柱状の磁性体の結晶粒子が一方向に並んだ
フイルムないしシート状の複合体材料が作製され
ている。それらの材料は、磁気テープやその他の
目的に広く用いられている。また、磁性体セラミ
ツク材料の分野においても、原材料の少くとも一
つにおいて、針状や板状などの特殊形状の粒子か
らなる粉末原材料を用い、混合物をいわゆるホツ
トプレス法によつて焼結することにより、磁性体
物質の結晶粒子が特定方向に配向したセラミツク
スが作製されている。この材料は、方向によつて
著しく磁気特性の異なるセラミツク磁性体材料と
して、ビデオテープレコーダなどの磁気ヘツド材
料として広く実用に供されている。
る、結晶の特定方向に伸長した針状ないし柱状の
磁性体の結晶粒子からなる粉体がかなり以前から
作られており、それらを有機物と混練して、針状
ないし柱状の磁性体の結晶粒子が一方向に並んだ
フイルムないしシート状の複合体材料が作製され
ている。それらの材料は、磁気テープやその他の
目的に広く用いられている。また、磁性体セラミ
ツク材料の分野においても、原材料の少くとも一
つにおいて、針状や板状などの特殊形状の粒子か
らなる粉末原材料を用い、混合物をいわゆるホツ
トプレス法によつて焼結することにより、磁性体
物質の結晶粒子が特定方向に配向したセラミツク
スが作製されている。この材料は、方向によつて
著しく磁気特性の異なるセラミツク磁性体材料と
して、ビデオテープレコーダなどの磁気ヘツド材
料として広く実用に供されている。
このように、磁性体材料の分野では、磁性体の
結晶粒子の磁気特性の顕著な異方性を利用した材
料が広く実用に供されているわけであるが、磁性
体材料と並んでエレクトロニクス材料の双璧を形
成している誘電体、圧電体材料の分野において
は、結晶粒子の誘電・圧電特性の異方性を利用し
た材料はほとんど作製されていない。わずかに、
Bi層状化合物について粒子配向したセラミツクス
が作製できることが報告されているが、Bi層状化
合物の誘電・圧電特性は、誘電体や圧電体材料の
分野で指導的な役割を果しているペロブスカイト
化合物と比較して見劣りがする。ペロブスカイト
化合物からなる粒子配向性のセラミツクスが作製
できれば望ましいわけであるが、これまでに作製
されたという報告はみられない。
結晶粒子の磁気特性の顕著な異方性を利用した材
料が広く実用に供されているわけであるが、磁性
体材料と並んでエレクトロニクス材料の双璧を形
成している誘電体、圧電体材料の分野において
は、結晶粒子の誘電・圧電特性の異方性を利用し
た材料はほとんど作製されていない。わずかに、
Bi層状化合物について粒子配向したセラミツクス
が作製できることが報告されているが、Bi層状化
合物の誘電・圧電特性は、誘電体や圧電体材料の
分野で指導的な役割を果しているペロブスカイト
化合物と比較して見劣りがする。ペロブスカイト
化合物からなる粒子配向性のセラミツクスが作製
できれば望ましいわけであるが、これまでに作製
されたという報告はみられない。
これは、Bi層状化合物の場合には結晶構造が層
状構造をもつことから、ホツトプレス焼結を行な
うと、その層状構造が加圧方向と垂直になつた結
晶粒子が形成されやすいので、配向性のセラミツ
クスが形成されるものである。しかしながら、ペ
ロブスカイト化合物では、結晶構造そのものに粒
子配向の起りやすいような層状構造などの特徴的
な構造部分がないので、通常の原材料を用いた場
合には、結晶粒子のそろつた配向性のセラミツク
スは作製できない。ペロブスカイト化合物におい
て、特徴的な粒子形状と結晶方位をもつた結晶粒
子からなる粉体が作製できれば、これらの粒子と
有機化合物の複合体を作製して、磁気テープのよ
うな結晶粒子の配向した複合体材料を作製した
り、これらの粒子をあらかじめ配向させた加圧成
型体を作製しておき、これを焼結することにより
粒子配向性のセラミツク誘電体、圧電体材料が作
製でき、異方性の圧電体、誘電体材料として新し
い応用分野が開けるわけである。また、BaTiO3
を用いた、粒子と粒界との作用を利用した粒界層
型のセラミツク・コンデンサ材料やPTC特性を
もつセラミツク半導体材料において、粒子配向構
造をもたせることにより、それらの電気特性にお
いて異方性をもつ材料として新しい用途が広がる
可能性も大きいわけである。
状構造をもつことから、ホツトプレス焼結を行な
うと、その層状構造が加圧方向と垂直になつた結
晶粒子が形成されやすいので、配向性のセラミツ
クスが形成されるものである。しかしながら、ペ
ロブスカイト化合物では、結晶構造そのものに粒
子配向の起りやすいような層状構造などの特徴的
な構造部分がないので、通常の原材料を用いた場
合には、結晶粒子のそろつた配向性のセラミツク
スは作製できない。ペロブスカイト化合物におい
て、特徴的な粒子形状と結晶方位をもつた結晶粒
子からなる粉体が作製できれば、これらの粒子と
有機化合物の複合体を作製して、磁気テープのよ
うな結晶粒子の配向した複合体材料を作製した
り、これらの粒子をあらかじめ配向させた加圧成
型体を作製しておき、これを焼結することにより
粒子配向性のセラミツク誘電体、圧電体材料が作
製でき、異方性の圧電体、誘電体材料として新し
い応用分野が開けるわけである。また、BaTiO3
を用いた、粒子と粒界との作用を利用した粒界層
型のセラミツク・コンデンサ材料やPTC特性を
もつセラミツク半導体材料において、粒子配向構
造をもたせることにより、それらの電気特性にお
いて異方性をもつ材料として新しい用途が広がる
可能性も大きいわけである。
本発明は、いわゆるチタン酸カリウム繊維
K2O・nTiO2と酸化バリウムまたは、高温に加熱
すると熱分解して酸化バリウムとなるバリウム化
合物とを混合し、焼成して反応させ、チタン酸カ
リウム繊維中のカリウム成分をバリウム成分に置
き換えることにより、結晶軸方向に伸長したチタ
ン酸バリウム（BaTiO3）結晶粒子を形成せしめ、
このとき遊離生成したカリウムを主体とする成分
を水または酸により除去することにより、生成し
たBaTiO3結晶粒子を取り出すことを特徴とす
る。
K2O・nTiO2と酸化バリウムまたは、高温に加熱
すると熱分解して酸化バリウムとなるバリウム化
合物とを混合し、焼成して反応させ、チタン酸カ
リウム繊維中のカリウム成分をバリウム成分に置
き換えることにより、結晶軸方向に伸長したチタ
ン酸バリウム（BaTiO3）結晶粒子を形成せしめ、
このとき遊離生成したカリウムを主体とする成分
を水または酸により除去することにより、生成し
たBaTiO3結晶粒子を取り出すことを特徴とす
る。
以下実施例につき説明する。
＜実施例 １＞
K2O・nTiO2（ｎ＝６）の組成で示されるチタ
ン酸カリウム繊維を、報告されているK2MoO4を
フラツクスとして用いるフラツクス法により作製
した。すなわち、K2CO3とTiO2とK2MoO4を混合
し、白金ルツボに入れて1200℃で焼成し、４゜〜
10℃／時間の冷却速度で室温まで冷却し、ついで
冷水によりフラツクスを洗浄・除去した後乾燥し
た。得られた繊維は、報告されているように結晶
軸方向に伸長した繊維であつた。
ン酸カリウム繊維を、報告されているK2MoO4を
フラツクスとして用いるフラツクス法により作製
した。すなわち、K2CO3とTiO2とK2MoO4を混合
し、白金ルツボに入れて1200℃で焼成し、４゜〜
10℃／時間の冷却速度で室温まで冷却し、ついで
冷水によりフラツクスを洗浄・除去した後乾燥し
た。得られた繊維は、報告されているように結晶
軸方向に伸長した繊維であつた。
つぎに、得られたチタン酸カリウム繊維を、
BaO，Ba（OH）2，Ba（NO3）2，BaCO3，Ba
（COO）2などと、K2O・nTiO2（ｎ＝６）１モル
に対して６モルのBaOの割合に混合し、800℃、
900℃および1000℃でそれぞれ焼成した。焼成物
のＸ線解析の結果、いずれのバリウム化合物を用
いた場合でも、BaTiO3が形成されており、カリ
ウム成分と思われる不明物質が形成された。この
不明物質は、水（湯を含む）または酸により容易
に溶解・除去でき、乾燥後の粉体の試料は
BaTiO3の単一相からなつていた。得られた
BaTiO3の粒子は、光学顕微鏡や電子顕微鏡観察
の結果、針板状ないし柱状を示しており、伸長方
向は、電子線回折の結果、BaTiO3の結晶軸の方
向であつた。
BaO，Ba（OH）2，Ba（NO3）2，BaCO3，Ba
（COO）2などと、K2O・nTiO2（ｎ＝６）１モル
に対して６モルのBaOの割合に混合し、800℃、
900℃および1000℃でそれぞれ焼成した。焼成物
のＸ線解析の結果、いずれのバリウム化合物を用
いた場合でも、BaTiO3が形成されており、カリ
ウム成分と思われる不明物質が形成された。この
不明物質は、水（湯を含む）または酸により容易
に溶解・除去でき、乾燥後の粉体の試料は
BaTiO3の単一相からなつていた。得られた
BaTiO3の粒子は、光学顕微鏡や電子顕微鏡観察
の結果、針板状ないし柱状を示しており、伸長方
向は、電子線回折の結果、BaTiO3の結晶軸の方
向であつた。
＜実施例 ２＞
K2O・nTiO2（ｎ＝４）の組成で示されるチタ
ン酸カリウム繊維を、報告されているK2MoO4を
フラツクスとして用いるフラツクス法により作製
した。すなわち、K2CO3とTiO2とK2MoO4を混合
し、白金ルツボに入れて1100℃で焼成し、４゜〜
10℃／時間の冷却速度で室温まで冷却し、ついで
冷水によりフラツクスを洗浄・除去した後乾燥し
た。得られた繊維は、報告されているように結晶
軸方向に伸長した繊維であつた。
ン酸カリウム繊維を、報告されているK2MoO4を
フラツクスとして用いるフラツクス法により作製
した。すなわち、K2CO3とTiO2とK2MoO4を混合
し、白金ルツボに入れて1100℃で焼成し、４゜〜
10℃／時間の冷却速度で室温まで冷却し、ついで
冷水によりフラツクスを洗浄・除去した後乾燥し
た。得られた繊維は、報告されているように結晶
軸方向に伸長した繊維であつた。
つぎに、得られたチタカリ繊維を、BaO，Ba
（OH）2，Ba（NO3）2，BaCO3やBa（COO）2など
と、K2O・nTiO2（ｎ＝４）１モルに対して４モ
ルのBaOの割合に混合し、800℃、900℃および
1000℃でそれぞれ焼成した。焼成物のＸ線解析の
結果、いずれのバリウム化合物を用いた場合で
も、BaTiO3が形成されており、カリウム成分と
思われる不明物質が形成された。この不明物質
は、水（湯を含む）または酸により容易に溶解・
除去でき、乾燥後の粉体試料はBaTiO3の単一相
からなつていた。得られたBaTiO3の粒子は、光
学顕微鏡や電子顕微鏡観察の結果、針状ないし柱
板状を示しており、伸長方向は、電子線回折の結
果、BaTiO3の結晶軸の方向であつた。
（OH）2，Ba（NO3）2，BaCO3やBa（COO）2など
と、K2O・nTiO2（ｎ＝４）１モルに対して４モ
ルのBaOの割合に混合し、800℃、900℃および
1000℃でそれぞれ焼成した。焼成物のＸ線解析の
結果、いずれのバリウム化合物を用いた場合で
も、BaTiO3が形成されており、カリウム成分と
思われる不明物質が形成された。この不明物質
は、水（湯を含む）または酸により容易に溶解・
除去でき、乾燥後の粉体試料はBaTiO3の単一相
からなつていた。得られたBaTiO3の粒子は、光
学顕微鏡や電子顕微鏡観察の結果、針状ないし柱
板状を示しており、伸長方向は、電子線回折の結
果、BaTiO3の結晶軸の方向であつた。
実施例においては、K2O・nTiO2で表わされる
チタン酸カリウム繊維の中で、ｎが４と６のもの
を用いているが、ｎが１，２などの繊維も知られ
ている。チタン酸カリウム繊維では、結晶構造の
中にTiO6八面体が頂点共有で平行に連なつた構
造部分が含まれ、かつその頂点共有の連結方向が
繊維の伸長方向に一致していること、および
TiO6八面体が同様に頂点共有で平行に結晶軸方
向に連なつたペロブスカイト構造と構造に共通性
があることから、BaTiO3ペロブスカイト化合物
の結晶軸方向に伸長した結晶粒子が形成されるも
のと考えられる。したがつて、ｎが１，２などの
チタン酸カリウム繊維についても実施例と同一の
効果がある。
チタン酸カリウム繊維の中で、ｎが４と６のもの
を用いているが、ｎが１，２などの繊維も知られ
ている。チタン酸カリウム繊維では、結晶構造の
中にTiO6八面体が頂点共有で平行に連なつた構
造部分が含まれ、かつその頂点共有の連結方向が
繊維の伸長方向に一致していること、および
TiO6八面体が同様に頂点共有で平行に結晶軸方
向に連なつたペロブスカイト構造と構造に共通性
があることから、BaTiO3ペロブスカイト化合物
の結晶軸方向に伸長した結晶粒子が形成されるも
のと考えられる。したがつて、ｎが１，２などの
チタン酸カリウム繊維についても実施例と同一の
効果がある。
実施例において用いたBaO以外のバリウム化合
物はいずれも高温域で分解し、炭酸ガス、水や酸
化窒素などを放出してBaOとなるものであるが、
バリウムの化合物としては、これらのもの以外で
も加熱により同様に分解してBaOとなるものであ
ればよいことは勿論のことである。
物はいずれも高温域で分解し、炭酸ガス、水や酸
化窒素などを放出してBaOとなるものであるが、
バリウムの化合物としては、これらのもの以外で
も加熱により同様に分解してBaOとなるものであ
ればよいことは勿論のことである。
また、実施例においては、焼成は、800℃、900
℃と1000℃で行つているが、これ以外の温度でも
よい。要するに、チタン酸カリウムと、高温で分
解してBaOとなるバリウム化合物とが高温で反応
してBaTiO3が生成し、カリウム成分が遊離する
ことが重要である。
℃と1000℃で行つているが、これ以外の温度でも
よい。要するに、チタン酸カリウムと、高温で分
解してBaOとなるバリウム化合物とが高温で反応
してBaTiO3が生成し、カリウム成分が遊離する
ことが重要である。
以上の実施例によつて作製されたBaTiO3粉体
は、結晶の軸方向に伸長した粒子からなるので、
最初にのべた有機物との粒子配向した圧電体、誘
電体材料や、粒子配向したBaTiO3セラミツク圧
電体材料の原材料として有用である。また、他の
ペロブスカイト化合物との固溶体の針状ないし柱
状の粒子を作製し、それらを用いて固溶体ペロブ
スカイト化合物の有機物との複合体材料、粒子配
向性のセラミツク圧電体、誘電体材料の原材料と
して、広い用途が期待できるものである。さら
に、BaTiO3は、セラミツク・コンデンサ材料や
いわゆるPTC特性を示すセラミツク半導体材料
として広く用いられているので、本発明により作
製されたBaTiO3粉体を用いれば容易に粒子配向
したこれらの材料が作製でき、電気特性において
異方性をもつ新規な材料が十分に期待できるわけ
である。
は、結晶の軸方向に伸長した粒子からなるので、
最初にのべた有機物との粒子配向した圧電体、誘
電体材料や、粒子配向したBaTiO3セラミツク圧
電体材料の原材料として有用である。また、他の
ペロブスカイト化合物との固溶体の針状ないし柱
状の粒子を作製し、それらを用いて固溶体ペロブ
スカイト化合物の有機物との複合体材料、粒子配
向性のセラミツク圧電体、誘電体材料の原材料と
して、広い用途が期待できるものである。さら
に、BaTiO3は、セラミツク・コンデンサ材料や
いわゆるPTC特性を示すセラミツク半導体材料
として広く用いられているので、本発明により作
製されたBaTiO3粉体を用いれば容易に粒子配向
したこれらの材料が作製でき、電気特性において
異方性をもつ新規な材料が十分に期待できるわけ
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 結晶軸方向に伸長したチタン酸バリウム粒子
からなることを特徴とするチタン酸バリウム粉
体。 ２ K2O・nTiO2で表わされるチタン酸カリウム
繊維と、バリウムの酸化物または高温で分解して
バリウムの酸化物となるバリウムの化合物とを混
合し、焼成することにより、チタン酸バリウムを
生成せしめ、このとき遊離生成したカリウムを主
体とする成分を、水または酸によつて溶解・除去
することにより、生成したチタン酸バリウム結晶
粒子を取り出すことを特徴とするチタン酸バリウ
ム粉体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6554780A JPS56162403A (en) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Barium titanate particles and method of producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6554780A JPS56162403A (en) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Barium titanate particles and method of producing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56162403A JPS56162403A (en) | 1981-12-14 |
| JPS6255243B2 true JPS6255243B2 (ja) | 1987-11-19 |
Family
ID=13290141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6554780A Granted JPS56162403A (en) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Barium titanate particles and method of producing same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56162403A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63260822A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-10-27 | Titan Kogyo Kk | 結晶軸の配向した多結晶体チタン酸バリウム繊維及びその製造法 |
| JP2562048B2 (ja) * | 1988-12-21 | 1996-12-11 | 大塚化学株式会社 | 誘電性もしくは圧電性を有する組成物 |
| JP2814288B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1998-10-22 | 大塚化学 株式会社 | 高誘電性樹脂組成物 |
| JP2802424B2 (ja) * | 1996-03-22 | 1998-09-24 | 大塚化学株式会社 | 誘電性もしくは圧電性を有する組成物 |
| JP2008227332A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層セラミックコンデンサとその製造方法 |
-
1980
- 1980-05-16 JP JP6554780A patent/JPS56162403A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56162403A (en) | 1981-12-14 |
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