JPS63222014A - ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造方法 - Google Patents
ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造方法Info
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- JPS63222014A JPS63222014A JP5529187A JP5529187A JPS63222014A JP S63222014 A JPS63222014 A JP S63222014A JP 5529187 A JP5529187 A JP 5529187A JP 5529187 A JP5529187 A JP 5529187A JP S63222014 A JPS63222014 A JP S63222014A
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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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〕
本発明は尿素を用いた中和共沈法によるペロブスカイト
型酸化物微粉末の製造方法に関する。
型酸化物微粉末の製造方法に関する。
ペロブスカイト型酸化物は一般にPbZrxTi1XO
!1として表わされる固溶体である。その粉末は強誘電
体、圧電体等の電気部材の原料として実用に供されてい
る。
!1として表わされる固溶体である。その粉末は強誘電
体、圧電体等の電気部材の原料として実用に供されてい
る。
用途上、より高い電気的特性(たとえば電気機械結合係
数)を要求されるため、該酸化物は高純度かつ平均粒子
径がサブミクロンのものが求められている。
数)を要求されるため、該酸化物は高純度かつ平均粒子
径がサブミクロンのものが求められている。
ペロブスカイト型酸化物粉末の製法は種々開発されてい
るが、製造コストが低く、かつ工程が簡単なアンモニア
中和共沈法(湿式法)が工業的に採用されている。
るが、製造コストが低く、かつ工程が簡単なアンモニア
中和共沈法(湿式法)が工業的に採用されている。
この製法はPb + Z r + T ]の各金属水酸
化物が水に難溶であることに着眼して開発されたもので
ある。すなわちPb、 Zr、 Tiの各金属イオンを
溶解させた混液にアンモニア水を滴下するか、逆にアン
モニア水に混液を滴下して混合溶液をpH6〜8にし、
Pb、 Zr、 Tiの各イオンを水酸化物として共沈
させ、得られた共沈物を濾過し、乾燥し、仮焼してはロ
ブスカイト型酸化物粉末を製造する方法である。
化物が水に難溶であることに着眼して開発されたもので
ある。すなわちPb、 Zr、 Tiの各金属イオンを
溶解させた混液にアンモニア水を滴下するか、逆にアン
モニア水に混液を滴下して混合溶液をpH6〜8にし、
Pb、 Zr、 Tiの各イオンを水酸化物として共沈
させ、得られた共沈物を濾過し、乾燥し、仮焼してはロ
ブスカイト型酸化物粉末を製造する方法である。
前記アンモニア中和共沈法によって製造された酸化物粉
末の一次粒子は細かく、かつ組成的にも均一である。し
かしこの方法では沈澱形成段階で生成した各沈澱物が凝
集しながら共沈し、その乾燥物は非常に固い団塊となり
、仮焼後壕でその形状をとどめている。
末の一次粒子は細かく、かつ組成的にも均一である。し
かしこの方法では沈澱形成段階で生成した各沈澱物が凝
集しながら共沈し、その乾燥物は非常に固い団塊となり
、仮焼後壕でその形状をとどめている。
そこで該中和共沈法では一般に乾燥後の乾燥物あるいは
仮焼後の仮焼物を耐摩耗性のライニング、媒体を整備し
た粉砕機を用いて粉砕して該酸化物の粉末を製造する。
仮焼後の仮焼物を耐摩耗性のライニング、媒体を整備し
た粉砕機を用いて粉砕して該酸化物の粉末を製造する。
しかしながら、上記粉砕方法は機械的手段によるため、
平均粒子径はせいぜい数μm程度にしかならないこと、
および粉砕も長時間に及ぶため、ライニング等の摩耗に
よる不純物の混入が避けられないことが、従来の中和共
沈法の重大な欠点であった。
平均粒子径はせいぜい数μm程度にしかならないこと、
および粉砕も長時間に及ぶため、ライニング等の摩耗に
よる不純物の混入が避けられないことが、従来の中和共
沈法の重大な欠点であった。
そこで、本発明者らはアンモニア中和共沈法を改良して
、粉砕工程を必要としないペロブスカイト型酸化物微粉
末の製造方法について研究した結果、アンモニアに替え
て尿素を採用することにより、従来法の欠点が解消でき
ることを見い出して本発明を完成した。
、粉砕工程を必要としないペロブスカイト型酸化物微粉
末の製造方法について研究した結果、アンモニアに替え
て尿素を採用することにより、従来法の欠点が解消でき
ることを見い出して本発明を完成した。
すなわち本発明はPb 、 Zr 、 Tjの各金属イ
オンを含む硝酸溶液(以下単に「硝酸溶液」という)と
、前記金属イオンと反応し共沈させるに要する量以上の
尿素を溶解させた水溶液(以下「尿素溶液Jという)と
を混合後、加熱して尿素を分解させ、各金属イオンと反
応させて水酸化物とし共沈させ、得られた共沈物を謔過
し、乾燥し、仮焼してつくるペロブスカイト型酸化物の
製造方法を要旨とするものである。
オンを含む硝酸溶液(以下単に「硝酸溶液」という)と
、前記金属イオンと反応し共沈させるに要する量以上の
尿素を溶解させた水溶液(以下「尿素溶液Jという)と
を混合後、加熱して尿素を分解させ、各金属イオンと反
応させて水酸化物とし共沈させ、得られた共沈物を謔過
し、乾燥し、仮焼してつくるペロブスカイト型酸化物の
製造方法を要旨とするものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明に用いる尿素は純度の高い市販品が用いられる。
尿素溶液をつくるときに配合される尿素量は製造される
にロブスカイト型酸化物1モルに対し、少なくとも6モ
ル以」二、好ましい配合量は6〜60モルである。6モ
ル未満では各金属イオンが全量共沈しない場合があり、
30モルを超えれば仮焼物中に尿素が残存する場合もあ
るので、仮焼時間を非常に長くしなければならないこと
があり、いずれも好丑しくない。
にロブスカイト型酸化物1モルに対し、少なくとも6モ
ル以」二、好ましい配合量は6〜60モルである。6モ
ル未満では各金属イオンが全量共沈しない場合があり、
30モルを超えれば仮焼物中に尿素が残存する場合もあ
るので、仮焼時間を非常に長くしなければならないこと
があり、いずれも好丑しくない。
尿素を水に溶解する方法は、慣用の方法にしたがって尿
素溶液をつくる。
素溶液をつくる。
次に硝酸溶液のつくり方を説明する。
硝酸溶液をつくるにはPb、 Zr+ Tiの各金属原
子を含む化合物を濃硝酸に溶解させることによってつく
られる。溶解方法は慣用方法による。
子を含む化合物を濃硝酸に溶解させることによってつく
られる。溶解方法は慣用方法による。
化合物としては硝酸塩、オキシ硝酸塩等の無機化合物の
ほか、金属アルコキシド、酢酸塩等の有機化合物などが
示される。一つの化合物に上記金属原子が2種以上含ま
れていることはさしつかえない。
ほか、金属アルコキシド、酢酸塩等の有機化合物などが
示される。一つの化合物に上記金属原子が2種以上含ま
れていることはさしつかえない。
化合物の配合割合はPb、 Zr、 Tiの各金属原子
比が仮焼したさいに所望のペロブスカイト型酸化物にな
るような割合にすればよく、本発明ではその比を特に限
定しない。
比が仮焼したさいに所望のペロブスカイト型酸化物にな
るような割合にすればよく、本発明ではその比を特に限
定しない。
次に共沈物のつくり方を説明する。
上記のようにしてつくられた硝酸溶液に尿素溶液を加え
、あるいはその逆に加え混液どする。
、あるいはその逆に加え混液どする。
このとき、Pb、 Zr、 Tiの沈澱生成を防ぐため
混液をpH2以下に保つことが重要である。ついで混液
を攪拌しながらその混液を加熱する。加熱によって尿素
が分解し、Pl:) + Zr 、T1の各金属イオン
と反応してそれぞれの金属水酸化物が生成し共沈する。
混液をpH2以下に保つことが重要である。ついで混液
を攪拌しながらその混液を加熱する。加熱によって尿素
が分解し、Pl:) + Zr 、T1の各金属イオン
と反応してそれぞれの金属水酸化物が生成し共沈する。
混液の加熱温度は尿素が効率よく分解する温度であれば
よく、好ましいのは50〜105℃である。50℃未満
では分解反応が遅いため沈澱形成が遅く、逆に105℃
を超えると加熱中に尿素分解物がガスとなって揮散する
ので好ましくない。
よく、好ましいのは50〜105℃である。50℃未満
では分解反応が遅いため沈澱形成が遅く、逆に105℃
を超えると加熱中に尿素分解物がガスとなって揮散する
ので好ましくない。
混液中に生成した共沈物はE過され、乾燥される。得ら
れた乾燥物はほとんど一次粒子のフワフワした粉末状で
ある。
れた乾燥物はほとんど一次粒子のフワフワした粉末状で
ある。
得られた乾燥物は500〜1ooo℃、空気中で仮焼す
れシj゛平均粒径がサブミクロンのペロブスカイト型酸
化物微粉末が得られる。
れシj゛平均粒径がサブミクロンのペロブスカイト型酸
化物微粉末が得られる。
本発明でつくられた乾燥物や仮焼物が従来法のように団
塊にならず、フワフワした粉末状になる理由は不詳であ
るが、次のように推定することができる。
塊にならず、フワフワした粉末状になる理由は不詳であ
るが、次のように推定することができる。
すなわち混液の加熱によって尿素が部分的に分解し、尿
素およびアンモニウムイオンとして存在し、混液なアル
カリ性にする一方、イオン状態のPb、 Zr、 Ti
の各金属はアルカリと反応してゲル(水酸化物)を生成
する。
素およびアンモニウムイオンとして存在し、混液なアル
カリ性にする一方、イオン状態のPb、 Zr、 Ti
の各金属はアルカリと反応してゲル(水酸化物)を生成
する。
このゲル表面に尿素および/またはアンモニウムイオン
が吸着し、各ゲル相互に反発し、凝集せずに共沈堆積す
るために、その乾燥物も微細化されたフワフワした状態
になるものと思われる。
が吸着し、各ゲル相互に反発し、凝集せずに共沈堆積す
るために、その乾燥物も微細化されたフワフワした状態
になるものと思われる。
市販のオキシ硝酸ジルコニウム水溶液、チタンイソプロ
ポキシドおよび無水硝酸鉛を用いてペロブスカイト型酸
化物微粉末を製造した。
ポキシドおよび無水硝酸鉛を用いてペロブスカイト型酸
化物微粉末を製造した。
オキシ硝酸ジルコニウム水溶液52.5m/(ZrO0
6mol/7 )に濃硝酸ろOm7!を加えたのち、チ
タンイソプロポキシド44.4m/!(Tiろ32mo
1.//−)を滴下し、攪拌して透明な溶液にした。こ
の溶液に無水硝酸鉛101.0ii’を加え、溶解させ
、Pb 、 Zr 。
6mol/7 )に濃硝酸ろOm7!を加えたのち、チ
タンイソプロポキシド44.4m/!(Tiろ32mo
1.//−)を滴下し、攪拌して透明な溶液にした。こ
の溶液に無水硝酸鉛101.0ii’を加え、溶解させ
、Pb 、 Zr 。
T]の原子比が1 : 0.52 : 0.4.8の硝
酸溶液をつくつた。
酸溶液をつくつた。
三方、表1に示す尿素量を1000mlの純水に溶解さ
せて尿素溶液をつくった。
せて尿素溶液をつくった。
それら尿素溶液に硝酸溶液を加えてそれぞれの混液をつ
くったところ、各混液ともほぼpH1,6であった。つ
いで、各混液を表1に示す条件で加熱して共沈させたが
、このとき各混液ともほぼpHは8であった。
くったところ、各混液ともほぼpH1,6であった。つ
いで、各混液を表1に示す条件で加熱して共沈させたが
、このとき各混液ともほぼpHは8であった。
各混液を吸引濾過(P紙5C)に共沈物を分別し、70
℃、24時間乾燥した。得られた各乾燥物はフワフワし
た微粉末であった。
℃、24時間乾燥した。得られた各乾燥物はフワフワし
た微粉末であった。
各乾燥物は600℃、1時間(ただし、実施例8のみは
2時間)電気炉で仮焼してペロブスカイト型酸化物を製
造した。製造された各試料とも5417であり、微粉末
状態であった。
2時間)電気炉で仮焼してペロブスカイト型酸化物を製
造した。製造された各試料とも5417であり、微粉末
状態であった。
各酸化物微粉末の平均粒径は自然沈降式粒度測定機で調
べ、その結果を表1に併記した。また鉱物組成について
X線回折計で調べたところ全試料ともPbZr1)、5
2T同、4.803の単一鉱物であった。
べ、その結果を表1に併記した。また鉱物組成について
X線回折計で調べたところ全試料ともPbZr1)、5
2T同、4.803の単一鉱物であった。
表 1
〔発明の効果〕
本発明は金属水酸化物の共沈物をつくるのに、尿素を採
用したので、仮焼物は従来法のように団塊にならず、ザ
ブミクロンの微粉末を粉砕工程を経ずして製造でき、そ
の分不純物の混入の少ないペロブスカイト型酸化物微粉
末か得られる。
用したので、仮焼物は従来法のように団塊にならず、ザ
ブミクロンの微粉末を粉砕工程を経ずして製造でき、そ
の分不純物の混入の少ないペロブスカイト型酸化物微粉
末か得られる。
Claims (1)
- Pb、Zr、Tiの各金属イオンを含む硝酸溶液と、尿
素を溶解させた水溶液とを混合し、加熱して共沈物を生
成させたのち、該共沈物を乾燥し、仮焼してつくること
を特徴とするペロブスカイト型酸化物微粉末の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055291A JP2547007B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055291A JP2547007B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222014A true JPS63222014A (ja) | 1988-09-14 |
| JP2547007B2 JP2547007B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=12994476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62055291A Expired - Lifetime JP2547007B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2547007B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990009350A1 (fr) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Sol de zircone, preparation de ce sol, boue destinee a etre utilisee dans la production de ceramique poreuse, et ceramique poreuse produite a partir de cette boue |
| US5275759A (en) * | 1989-02-10 | 1994-01-04 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Zirconia sol, method for production thereof, porous ceramic-producing slurry, and porous ceramic product obtained by use thereof |
| EP1227139A1 (en) * | 2001-01-24 | 2002-07-31 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Method of producing crystalline phosphor powders at low temperature |
| KR100527060B1 (ko) * | 2001-04-06 | 2005-11-08 | (주)아해 | 발화합성법에 의한 단성분계와 다성분계 산화물의 제조방법 |
Citations (1)
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| JPS61215218A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 機能性酸化物粉体の製造法 |
-
1987
- 1987-03-12 JP JP62055291A patent/JP2547007B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2547007B2 (ja) | 1996-10-23 |
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