DE1912252A1 - Verfahren fuer die Herstellung von Gemischt-Oxyden - Google Patents

Verfahren fuer die Herstellung von Gemischt-Oxyden

Info

Publication number
DE1912252A1
DE1912252A1 DE19691912252 DE1912252A DE1912252A1 DE 1912252 A1 DE1912252 A1 DE 1912252A1 DE 19691912252 DE19691912252 DE 19691912252 DE 1912252 A DE1912252 A DE 1912252A DE 1912252 A1 DE1912252 A1 DE 1912252A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inert organic
organic liquid
base
solution
salts
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.)
Granted
Application number
DE19691912252
Other languages
English (en)
Other versions
DE1912252C2 (de
Inventor
Woodhead John Louis
Dell Ronald Michael
Junkison Anthony Richard
Wilkinson Raymond Westrop
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.)
UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UK Atomic Energy Authority filed Critical UK Atomic Energy Authority
Publication of DE1912252A1 publication Critical patent/DE1912252A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1912252C2 publication Critical patent/DE1912252C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00—Compounds of zirconium
    • C01G25/006—Compounds containing, besides zirconium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/0009—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
    • C01G49/0036—Mixed oxides or hydroxides containing one alkaline earth metal, magnesium or lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
    • C01G49/0054—Mixed oxides or hydroxides containing one rare earth metal, yttrium or scandium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
    • C01G49/0063—Mixed oxides or hydroxides containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
    • C01G49/0072—Mixed oxides or hydroxides containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/009—Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/006—Compounds containing, besides cobalt, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/006—Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/51—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on compounds of actinides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C01P2002/32—Three-dimensional structures spinel-type (AB2O4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/42—Magnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

Telegramm-Adr.: Poodwb, Siegen Postscheckkonten:
PATENTANWALT
DIPL-ING. ERICH SCHUBERT T.irie«.eB7ii3aiaf
Köln 106931, Essen 28Ä2 Bankkonten: Deutsche Bank AG.,
Abs.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiserner Straße 227 Filialen Siegen u.Obeffnusen (RhId.)
Postfach 325
69 048 ffl/Schm - 10. März 1969
United Kingdom Atomic Energy Authority, 11, Charles II Street, London, SoW.1, England
I1Ur diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Wr. 12101/68 vom 12. März 1968 beansprucht,
Verfahren für die Herstellung von Gemischt-Oxyden
"Background" der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung, Vorbereitung und Bearbeitung von keramischen Materialien derjenigen allgemeinen Art, die gemischte Oxyde enthaltene
Es sei darauf hingewiesen, daß die Bezeichnung "Gemischt-Oxyd" /"mixed-oxide"/, wie sie hier verwendet wird, "so verstanden sein soll, daß sie Mischoxyd-Verbindungen einschließt,
909848/0972
_ 2 —
aber bloße physikalische Bei- bzw. Zumengungen von Oxyden ausschließt. Als Beispiele— welche nicht exklusiv sind -- der gemischten Oxyde, mit welchen sich die Erfindung befaßt, seien erwähnt: Ferrite, Zirkonate, Titanate und Spinelle. Biese keramischen Materialien haben weit .verbreitete Anwendungsmög-1 Henkelten in der Peuerfest-Baustoff- und Elektroindustrie, einmal als isolierende und strukturelle refraktäre Baustoffe, oder als MagEte, Induktoren, Dielektrika, oder als piezoelektrische Materialien.
. Bisher wurden diese gemischten Oxyde gewöhnlich dadurch präpariert bzw. hergestellt, daß ein physikalisches Gemisch der entsprechenden Grund- oder Basenoxyde zusammengesintert wurde. Anstelle der Basenoxyde ist es möglich, Verbindungen, beispielsweise Hydroxyde, Karbonate oder Oxalate, zu verwenden, welche bei Erwärmung zerfallen, so daß diese Basenoxyde entstehen. Es sei darauf hingewiesen, daß die gemischten Oxyde aus dem Gemisch von Basenoxyden durch eine Eestzustands—Reaktion entstehen, und es ist auch wohlbekannt, daß die Reaktivität des Gemisches und folglich die Hate oder das Ausmaß der Bildung der gemischten Oxyde von dem Zustand der Unterteilung des Gemisches der Basenoxyde abhängig ist, aus welchem die gemischten Oxyde präpariert werden.
Ein herkömmlicher Weg für die Bildung dieser gemischten Oxyde hat bisher darin bestanden, das Gemisch bzw. Gemenge von Basenoxyden zusammenzuschleifen, um so ihre Partikelgröße auf einen annehmbaren Wert zu reduzieren; das Gemisch wird dann gebrannt und der Mahl- und Brennzyklus wiederholt, wie jeweils erforderlich. Dieser Weg ist langwierig, hat aber den Vorteil der Verfügbarkeit und Billigkeit der Anfangsmaterialien. Ein Nachteil, welcher einer IFestzustandsreaktion zwischen feingemahlenen Pulvern anhaftet, besteht darin, daß etwas Yer- oder Abdampfen /volatilisation/ von bestimmten der Komponenten stattfinden kann, bevor die Reaktion vollständig ist, und dies kann
9098 4 8/09 7
_ "K —
zu einem, inhomogenen Produkt führen* Darüber hinaus können die Anfangsmaterialien eine nicht-konstante Qualität aufweisen, und Unreinheiten können leicht eingebracht werden, oder eine Seigerung bzw. Absonderung kann während der Misch- und Mahlverfahren auftreten.
Um hochreine reproduzierbare technische Keramiken /ceramics/ herzustellen, ist es manchmal Übung gewesen, ein "nasses" oder Lösungsverfahren anzuwenden, bei welchem das Mischen in der Lösung vor sieh geht, und ein chemischer Ko-Präzipitations-Weg wird dann benutzt, um diese Oxyde, Hydroxyde oder Oxalate aus der gemischten Salzlösung zu kopräzipitieren. Es besteht natürlich kein Zweifel, daß das kopräzlpitierte Gemisch in einer fein-verteilten 3?orm bzw. Art hergestellt werden kann, und zwar im kolloidalen Zustand, was vom Standpunkt der Reaktion hoch* erwünscht 1st. Bedauerlicherweise. und wie gleichfalls wohlbekannt Ist ein solches Präzipitat äußerst schwer zu behandeln, und wenn gewünscht wird, mitgerissene bzw. eingelagerte Elektrolyte aus dem Präzipitat zu entfernen, dann ist es nahezu unmöglich, ein Auslaugen oder Peptisieren von einigen der gewünschten Komponenten des Geiriaches und ihre selektive Entfernung zu vermeiden* Pie Reagenzien, die beim Bilden des Präzipäfcitats verwendet werden, können auch Unreinheiten einbringen oder die chemische Konstitution durch Bildung löslicher Lehrstoffe verändern. Kit anderen Worten, das Kopräzlpitat befindet sieh, wenn es erzeugt ist, in einer höchst erwünschten physikalischen Form, aber seine chemische Konstitution kann nicht garantiert werden.
Es ist ein Ziel (Aufgabe) 4er Erfindung, zumindest einige der voraufgeführten Schwierigkeiten 2U überwinden.
Zusammenfassung der Erfindung - .
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren für die Bildung eines gemischten Oxydes geschaffen, welches darin besteht* eine wäßrige Lösung zu verwenden, welche Salze der entsprechenden bzw« geeigneten Metalle in den erforderliehen Proportionen enthält, diese Lösung in einer inerten organischen Flüssigkeit zu dispergieren, mit dieser Dispersion.eine Base zu mischen, die' in der inerten organischen Flüssigkeit löslich ist, um dadurch ein Gelieren der diöpergierten wäßrigen Phase durch;Hydro lyse hervorzurufen, und danach die gelierten Seilchen aus der organischen Phase zu trennen und eine Festzustandsreaktiön zu bewirken. ■ .#■
üblicherweise 1st die Base eine organische Base t und zweck mäßigerweise wird die Dispersion der Base zugegeben*
Irgendwelche geeigneten Salze der Metalle können yerwendeit werden, vorausgesetzt, daß sie in Wasser löslich sindj eö wird jedoch bevorzugt» die Nitrate zu verwenden, da diese allgemein höchst löslich sind und ferner residuelle Spuren des Nitrats bestimmt bei Erwärmung aufgelöst werden* gewöhnlich ohne Bildung von flüchtigen Metallverbindungen* Bs sei darauf hingewiesen, daß das Verhältnis von Säure-Anionen zu Metallionen in der lösung nicht von Bedeutung let, und ein Übersehuß ödei? ein Mangel an Säure-Anionen kann vorhanden sein, falls dies erwünscht ist·
Es eei jedoch darauf hingewiesen* daß zumindest eine der Komponenten des Gemisches fähig sein sollte, ein wasserhaltiges Oxyd-Gel zu bilden* Normalerweise bedeutet dies, daß diese Komponente ein amphoteres Oxyd ist* Polglicsh sollte die Lösung normalerweise zumindest ein Ion enthalten, welches eelektie^t wird Äues Zink, Kadmium, Quecksilber* Aluminium* Scandium* Yttrium, Lanthan und den Lanthaniden* Ehö3?.iuntf. TJran, Plutößlum,
0/09.M
Zirkonium, Hafnium, Germanium, Zinn, Blei» Vanadium, Hob, Tantal» Wismuth, öhr^». Molybdän, Wolfram, Mangan, und Msön, Zusätzlich kann sie «in oder mehrere lonen|anderer Metalle enthalten; es sei jedooh darauf hingewiesen, daß die lerne/, die forhanden sind» und ihre lferhaltnisse so- gewählt werde».* daß eine anschließende lestjäustands-Reaktion in ein geBEBehtes Oxyd tatsächlich auftreten kann. Zweifellos muß es möglich sein, die wäßrige lösung zu "bilden, welche die Salze enthält.» die daker nie&t aufeinander einwirken dürfen» um ein Beäz?i|>itat su bilden,,
"Fiele inerte organische lltssigkeiten sind fur die dung der Bispersion geeignet» da die arganisehe Flüssigkeit eher als ein &runjt--Ägen:t /suspending agent/ wirkt, es hart sich aedoch heEausgesteilt,, daJ ©hlor-inie^rte EohlenwasserstQf^e oder/ EejjQgiBe bes©nder-s ipig-net sind, aaulsionierende oder
!fittel können zugegeben werden,, um dea Uisger er-stützen und vm behilflich %u ss.5jaÄ. die ier fr-Bpfehen /drQflets/», di© gebildet werden, au. kont^ol lieren bzw/*. einguregÄni* S^öBeakoÄtrQlle wird auch dureh die Art und ^eia© bewirkt., im welßher ctes S@»isch gertlhrt wird·
geeignete; ©«g^Äisßhe las©- kann verwendet werden» aber sie sollte natifeüieh: %m Brundägens löslich sein^ damit eine elnf^Äe ©rganiMstoSr Phase gebiMet wird» Ss wird KM>tt, si ja tein, wie be4,sgfels«esla®- ©in
wig®. ©jatwateK· ^ise· liClsuiögv $m
hineingebrodelt« BIe organische Base extrahiert- die Säure-Ahiünen aus den wäfirIgen Tropf ohen Im die organische Phase hinein, so daß die Salze in den Tröpfchen hydrolysiert und. . letztlieh zu Kügelehen aus wasserhaltigem Oxyd /hydrous oxide/ geliert werden. Ammoniak extrahiert nicht die Säureanlonen, wenn auch Hydrolyse stattfindet, und die Cfel-Kifgelehen enthalt ten daher auch Ammonium-BItrat bzw. Anmionlum-Salpeter.
BIe Gel-Kügelchen, welche normalerweise !deiner als 50 Mikron im Durchmesser sein sollten* um eine Segregation der Komponenten während der Gelatinlerüng zu T?ermeldenr werden aus der organischen !Phase gefiltert, gewaschen und getrocknet. Vorzugsweise werden diese Eügelehen teilweise entwassert durch Erwärmen* beispielsweise bei 150 his 35O°C«
Die iEeücheR kömien Bach dem Trocknern auf eine Semperatur, tyj(JLQCherweise im Bereich von 5000C bis 1000°ö, erwärmt werden, so daß siy. teilweise reagieren» um das gemischte Oxyd zu bilden, aber nicht völlig gesintert werden. In diesem Zustand sind sie äußerst reafctlF». und nur wenig Kristallltwachsrjbum hat siEfct— gefunden; bei den magnetlscJaeji Gemisch-Öxyden sind dl© Indiariäuellen Eristallite» weieite die ßelteJüLeiien emthalten» genügend klein» um superparamagnsibiaeÄ zu sein. 2alls können die leuchen. £&i&. gspiataert werden (sie solnd, aäßig weleh) und daaaut dinrefe iiejfeannte fechmtfcem bzw/« Verfahren iEt Artefakte geforacfe wsMgit, moglicherwe:Ise mit dem Zusatz
Binderaittels;« Biese Irsdukte icöainieB, dann -vroOil gebrannt * wenn weiteres Sintern und Erisifealiltwaehs-feum ior sich wird« Ss ist wichtig» dajS die anCsjagllsfoe;-' Erwärmiiag nlchifc bsi. einer;, soileh. hohea. Temperatur' sein- soXLfee^ dLäßstattflmäe** da dies zu, unerwunsciEfeeHi
Elgeasehafteji: .im hearges-fceHiJeaai Sczesigjslis-.
Alternativ ist es möglich., die Teilchen (nach dem Trocknen) absichtlich auf eine solche Temperatur zu erwärmen, daß volles Sintern stattfindet* Unter diesen Konditionen tritt Kristallwachstum innerhalb der Teilchen leichter auf als Inter-Partikel-Wachsturn, und folglich kann durch Verwendung von Teilchen der gewünschten Größe ein Pulver hergestellt werden, welches gänzlich aus Einzel-Kristall-Körnchen besteht. Dieses Gemischt-rOxyd-Pulver kann, im Falle magnetischer Oxyde, in einer geeigneten Flüssigkeit, diepergiert werden, um ein Ferromedium /ferrofluid/ zu bilden» . .
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ,
Damit die Erfindung noch deutlicher zum Ausdruck kommt, werden nunmehr sechs Beispiele der Vorbereitung oder Herstellung von Gemiseht-Oxyden gemäß der Erfindung beispielsweise beschrieben.
Beispiel 1 - Vorbereitung von Klckel-Zink-Ferrlt
. 404 Milliliter von 2,47M eisenhaltiger Nltratlösüng wurden mit 41,2 Milliliter 3,65M Nickel-Kitratlösung und 88,9 Milliliter von 3,93M Zink-Nitratlösung gemischt, um eine wäßrige Löung zu erzeugen, in welcher das Nickel-Zink-Eisen-Atomverhältnis 3 ι 7 t 20 war. Diese wäßrige Lösung wurde in 2000 Milliliter von Ί-1-i-Trichloräthan dispergiert, welches 6 Milliliter eines Surfaktants /surfactant/,-speziell. Span 80, enthielt. Eine Lösung wurde außerdem hergestellt« die 500 Milliliter Trichloräthan, 1,5 MillilitereinesSurfaktants und 1125 Milliliter eines Langketten-aliphatischen Amins enthielt, speziell von jenem, das im Handel unter dem Namen Primene 81R erhältlich ist. Die Dispersion wurde der Aminlösung unter Rühren während einer Zeitpsanne von 5 Minuten zugegeben und es wurde die Möglichkeit gegeben, daß die Reaktion
9848/0972
für weitere 15 Minuten unter sanftem Rühren andauerte. Am Ende dieser Zeitspanne ließ man das Produkt sich, absetzen, und die überstehende Flüssigkeit wurde entfernt bzw. dekantiert /decanted/. 1500 Milliliter Trichloräthan wurden dann den präzipitierten Gelkügelchen zugegeben und abgefiltert. Die Gelkügelchen wurden dann gewaschen mit sukzessiven kleinen Mengen von Trichloräthan, um das Aminnitrat zu entfernen. Die Gelkügelchen wurden dann bei 300C in Luft getrocknet, um die letzten Spuren der organischen Flüssigkeiten zu entfernen, und wurden dann auf 3000C erwärmt, um so Wasser aus den Kügelchen auszutreiben. Das Produkt in diesem Zustand bestand aus transluzenten purpunen bzw. purpurroten Kügelchen, etwa 10 Mikron im Durchmesser, die bei Röntgenstrahl-Difraktion die korrekte Spinellstruktur aufweisen. Nach dem Vermählen /crushing/ entstanden toroidale Preßlinge und diese wurden gesintert; es stellte sich heraus, daß sie ausreichende B-H-Charakteristiken aufwiesen. Statt des Mahlens und Fressens, wie oben beschrieben, wurden einige der Gelkügelchen in Luft bei 13000C gebrannt, und durch Elektronenmikroskopie zeigte sich, daß die individuellen Kügelchen aus einzelnen Mikrokristallen aus Ferrit bestehen.
Beispiel 2 Hickel-Zink-Ferrit
Eine Dispersion einer wäßrigen Lösung der Salze in Trichloräthan wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. Während diese Dispersion gerührt wurde, ließ man Ammoniakgas einbrodeln, um die Bildung von Gelkugeln hervorzurufen. Diese wurden separiert, gewaschen und getrocknet wie oben beschrieben. Während der Trocknungsstufe setzte sieh Ammoniumnitrat ab, und das Produkt war dann ähnlich demjenigen des Beispiels
9098k8/097 2
Beispiel 3 Mangan-Z ink-fferrit
Ein ähnlicher Vorgang wie der in Bezug auf Beispiel 1 "beschriebene wurde ausgeführt, außer daß die wäßrige Lösung aus 404 Milliliter von 2,47M ferrischem Nitrat, 65,5 Milliliter von 3,93M Zink-Nitrat und 105,5-Milliliter von 2.37M Mangan-Nitrat "bestand, wodurch eine wäßrige Lösung erreicht wurde, welche Mangan-, Zink und Eisen im Verhältnis 1:1:4 enthielt. Wie beim Beispiel 1 entwickelten sich die korrekte Spinellstruktur und magnetische Eigenschaften beim Sintern.
Beispiel 4 Strontium-Ferrit
Der Vorgang war der gleiche wie beim Beispiel 1, außer daß die wäßrige Lösung aus 404 Milliliter von 2,47M ferrischem Nitrat und 37 Milliliter von 2,25M Strontium-Nitrat "bestand, so daß das Strontium-Eisen-Verhältnis 1 ί 12 war. WMerum wurden die Kügelchen bei 3000G gebrannt und wurden dann nochmals bei 10000G gebrannt. Nach dem Mahlen und Pressen dieses Pulvers wurden Dauermagnete hergestellt, und zwar durch Sintern bei 125O0C in Luft und Magnetisieren.
Beispiel 5 Yttrium-Eisen-G-ranat
Der Vorgang war im wesentlichen der gleiche wie bei Beispiel 1, außer daß die wäßrige Lösung ein Gemisch aus Eisen- und Yttrium-Nitraten /iron and yttrium nitrates/ war,
90 9848/09 72
Eisen- und Yttrium-Nitraten'/iron and yttrium nitrates/ war, mit einem Eisen-Yttrium-Verhältnis von 5 s 3 und einer Nitra"t— konzentration von 6M. Die Gelkügelchen wurden in Luft bei 300G. getrocknet. Nach dem Brennen bei 10700G bestand das Produkt aus hoch-magnetischen grünlich-braunen Kugelchen aus Yttrium-Eisen— Granat, etwa 30 Mikron im Durchmesser»
Beispiel 6 Blei-Zirkonat-Titanat
Ein ähnlicher Vorgang wie bei Beispiel 1 wurde durchgeführt, außer daß die wäßrige Lösung dadurch hergestellt würde, daß 993,6 Gramm aus Blei-Nitrat in der geringetmögliehen Menge heißen Wassers gelöst wurden und diesem 680 Milliliter aus 1,44M ko— loidalem Titan-Hydroxyd und 549 Milliliter einer 3,5iMZirkonyl-Nitratlösung zugegeben wurden. Dieses wäßrige Gemisch wurde in Trichloräthan dispergiert und dadurch geliert, daß eine Lösung von 3000 Milliliter Primene 81R in 3 Litern aus Triehloräthan zugegeben wurde. Die Gelteilchen wurden abgefiltert, zweckmäßig fünfmal mit Aceton, und bei 1100C getrocknet. Das Produkt bestand aus transparenten gelblichen Kügelchen, etwa 10 Mikron im Durchmesser, welche, wenn gepreßt und bei 1260°G gesintert, dichtes feinkörniges Blei-Zirkonat1»itanat ergaben, mit einer Dichte von 7,6 Gramm/ccm und die korrekte Struktur aufweisend (rhombohedrallydistorted perovskite phase of PbZr0 ^1- Ti0 ^1- 0~).
Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sieh vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale, die iaa einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung offenbart sind.
Patentansprüche
90 98 4 8/097

Claims (12)

Deutsche Bonk AG., Abs.: Patentanwalt Dip!.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiserner Straße 227 Riiaten Seegen u. Oberhausen (RhId.) Fostfadi 325 69 048 Fl/A 10. 3. 1969 Patentansprüche
1. Verfahren für die Herstellung eines gemischten Oxydes, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, daß eine wäßrige Lösung verwendet wird, welche Salze der entsprechenden bzw.
• geeigneten Metalle in den erforderlichen Proportionen enthält, daß diese lösung in einer inerten organischen Flüssigkeit dispergiert wird, daß diese Dispersion mit einer Base gemischt wird, die in der inerten organischen Flüssigkeit lösbar ist, wodurch ein Gelieren der dispergierten wäßrigen Phase durch Hydrolyse hervorgerufen wird, und daß danach die gelierten Teilchen von der organischen Phase getrennt oder geschieden werden und eine Festzustands-Reaktion bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Base in der inerten organischen Flüssigkeit gelöst wird und die Dispersion einer solchen Lösung zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Base langketten-aliphatisches Amin ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Base ein Ammoniakgas ist und in die inerte organische Flüssigkeit eingebrodelt bzw« eingeblasen wird.
909848/0972
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze Nitrate sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Salze fähig ist, ein wasserhaltiges Oxyd-G-el /hydrous oxide gel/ zu bilden, und zumindest eines nicht dazu fähig ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die inerte organische Flüssigkeit ein chlorierter Kohlenwasserstoff ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die inerte organische Flüssigkeit ein Trichloräthan ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die inerte organische Flüssigkeit ein Surfactant /surfactant/ ist. ■
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gelierten Teilchen erwärmt werden, um zumindest einen Teil ihres Wassergehaltes auszutreiben.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ) die gelierten Teilchen bei 1500C bis 35O0C getrocknet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gelierten Teilchen auf eine Temperatur im Bereich von 500 C bis 10000C erwärmt werden, so daß sie teilweise reagieren.
.9 09848/0972
DE1912252A 1968-03-12 1969-03-11 Verfahren für die Herstellung von Metallmischoxiden Expired DE1912252C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1210168 1968-03-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1912252A1 true DE1912252A1 (de) 1969-11-27
DE1912252C2 DE1912252C2 (de) 1982-07-15

Family

ID=9998404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1912252A Expired DE1912252C2 (de) 1968-03-12 1969-03-11 Verfahren für die Herstellung von Metallmischoxiden

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3725298A (de)
BR (1) BR6907067D0 (de)
DE (1) DE1912252C2 (de)
FR (1) FR2003733A1 (de)
GB (1) GB1266494A (de)
NL (1) NL166913C (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4372865A (en) * 1980-09-26 1983-02-08 Spang Industries, Inc. Carbonate/hydroxide coprecipitation process
JPS57144028A (en) * 1981-02-27 1982-09-06 Ricoh Co Ltd Nonaqueous dispersion of fine particle
US4548832A (en) * 1982-03-19 1985-10-22 United Kingdom Atomic Energy Authority Materials
GB2166424B (en) * 1984-11-01 1988-07-13 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to materials
US5527480A (en) * 1987-06-11 1996-06-18 Martin Marietta Corporation Piezoelectric ceramic material including processes for preparation thereof and applications therefor
US4931133A (en) * 1988-01-29 1990-06-05 Allied-Signal Inc. High temperature solution growth of barium borate (β-BaB2 O4)
DE3834774C2 (de) * 1988-10-12 1995-01-05 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung einer kugelförmige Oxidteilchen enthaltenden Suspension
US5204031A (en) * 1989-09-30 1993-04-20 Osaka Titanium Co., Ltd. Powder of oxide for dielectric ceramics and a process for producing dielectric ceramics
FR2667586A1 (fr) * 1990-10-05 1992-04-10 Rhone Poulenc Chimie Perovskites a base de plomb et leur mode de preparation.
US5531974A (en) * 1992-07-08 1996-07-02 Hughes Aircraft Company Flux grown, monosize oxide particles
US5384294A (en) * 1993-11-30 1995-01-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Sol-gel derived lead oxide containing ceramics
US5503948A (en) * 1994-08-02 1996-04-02 Microelectronics And Computer Technology Corporation Thin cell electrochemical battery system; and method of interconnecting multiple thin cells
DE19506843A1 (de) * 1995-02-28 1996-08-29 Studiengesellschaft Kohle Mbh Mikroporöse amorphe Mischmetalloxide für formselektive Katalyse
AU5313199A (en) 1998-06-25 2000-01-10 Lci/Smartpen, N.V. Systems and methods for measuring forces using piezoelectric transducers
CN103011793A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 中南大学 一种利用微波技术制备镍锌铁氧体的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB591912A (en) * 1945-01-02 1947-09-02 Standard Oil Dev Co Improved process for the production of alumina gel in substantially spherical form
GB968202A (en) * 1960-04-04 1964-08-26 Diamond Alkali Co Improvements in or relating to metal oxide sols and silica sols
DE1185596B (de) * 1959-09-16 1965-01-21 Stichting Reactor Centrum Verfahren zur Herstellung von gekoerntem Thoriumdioxyd einer bestimmten Teilchengroesse und genau runder Form
GB1045432A (en) * 1963-02-21 1966-10-12 Chevron Res Improvements in and relating to the manufacture of ferrimagnetic materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB591912A (en) * 1945-01-02 1947-09-02 Standard Oil Dev Co Improved process for the production of alumina gel in substantially spherical form
DE1185596B (de) * 1959-09-16 1965-01-21 Stichting Reactor Centrum Verfahren zur Herstellung von gekoerntem Thoriumdioxyd einer bestimmten Teilchengroesse und genau runder Form
GB968202A (en) * 1960-04-04 1964-08-26 Diamond Alkali Co Improvements in or relating to metal oxide sols and silica sols
GB1045432A (en) * 1963-02-21 1966-10-12 Chevron Res Improvements in and relating to the manufacture of ferrimagnetic materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Nature", Vol.194, Nr.4831, S.864 und 865 vom 2.Juni 1962 *

Also Published As

Publication number Publication date
US3725298A (en) 1973-04-03
DE1912252C2 (de) 1982-07-15
NL6903840A (de) 1969-09-16
GB1266494A (de) 1972-03-08
BR6907067D0 (pt) 1973-05-10
NL166913B (nl) 1981-05-15
FR2003733A1 (de) 1969-11-14
NL166913C (nl) 1981-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1912252A1 (de) Verfahren fuer die Herstellung von Gemischt-Oxyden
DE2816107A1 (de) Verfahren zur herstellung von homogen gemischten metalloxiden und metall-metall-oxidmischungen
DE2619501A1 (de) Verfahren zur herstellung von metallmischoxiden
DE102007009075A1 (de) Cer-Zirkonium-Mischoxid und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69300442T2 (de) Verfahren zur Herstellung von einer feinen Dispersion von Metalloxid in Wolfram.
DE2252564B2 (de) Verfahren zur Herstellung von kobaltdotiertem metallischem Eisenoxid
DE2951944A1 (de) Erzeugnis aus keramischem material
DE2345778A1 (de) Sinterbares aluminiumtitanatpulver
DE1592110A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Yttriumoxyd,Aquasolen
DE69602690T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Wolfram und Lanthanoxide
DE2022013C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines nadelförmigen, mit Kobalt dotierten Gamma-Eisenoxyds
DE2204471C2 (de) Gel-Fällungsverfahren zur Herstellung von keramischen Mikrokugeln
DE1811144A1 (de) Verfahren zum Herstellen von keramischen Materialien
DE1247026B (de) Verfahren zur Herstellung von fuer die Herstellung von Magnetogrammtraegern geeigneten, magnetisierbaren metallischen Teilchen
DE1767105A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines hochreinen FeOOH-Pulvers
DE1298089B (de) Verfahren zur Herstellung von feinpulvrigen Metallsalzen
DE1948114A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Bariumferrit
DE69215883T2 (de) Verfahren zur herstellung von zinnoxidteilchen
DE2943426A1 (de) Verfahren zur herstellung von roten transparenten eisenoxid-pigmenten und die so erhaltenen pigmente
DE1250803B (de) Verfahren zur Herstellung von y-FeaOs
DE3028556A1 (de) Metallische eisenpartikel fuer magnetaufzeichnung
US3697441A (en) Method for preparing stable actinide peroxide sols
DE1558650C3 (de) Verfahren zur Herstellung von feinen Nickelteilchen mit mit diesen integrierend verbundenen Thoriumoxidteilchen
DE69503838T2 (de) Herstellung von magnetischem Oxidpulver
DE69016469T2 (de) Verfahren zur Herstellung von magnetischem keramischem Material zur Mikrowellenanwendung.

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee