JP2000007435A - セリウム系酸化物焼結体及びその製造方法 - Google Patents
セリウム系酸化物焼結体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】９９％以上の相対密度を有する高密度の焼結体
を、再現性良く、容易に、しかも安価に調製することが
可能であり、工業的な方法としても有効なセリウム系酸
化物焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】（１）ＢＥＴ比表面積が１．６〜１６ｍ2
／ｇであり、累積粒度分布の微粒側から累積１０％、累
積５０％、累積９０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５
０、Ｄ９０としたとき、Ｄ５０が０．１〜１μで、Ｄ９
０／Ｄ１０が５以下である粒度分布を有する酸化セリウ
ムを５０〜９９．９モル％含み、更にセリウム以外の希
土類金属酸化物、酸化マグネシウム等の１種以上を０．
１〜５０モル％含む混合酸化物を成形して焼結温度の範
囲が１５００℃以上１６００℃以下で焼結すること相対
密度が９９％以上であるセリウム系酸化物焼結体の製造
方法。 （２）上記（１）記載の製造方法で得られるセリウム系
酸化物焼結体。
を、再現性良く、容易に、しかも安価に調製することが
可能であり、工業的な方法としても有効なセリウム系酸
化物焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】（１）ＢＥＴ比表面積が１．６〜１６ｍ2
／ｇであり、累積粒度分布の微粒側から累積１０％、累
積５０％、累積９０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５
０、Ｄ９０としたとき、Ｄ５０が０．１〜１μで、Ｄ９
０／Ｄ１０が５以下である粒度分布を有する酸化セリウ
ムを５０〜９９．９モル％含み、更にセリウム以外の希
土類金属酸化物、酸化マグネシウム等の１種以上を０．
１〜５０モル％含む混合酸化物を成形して焼結温度の範
囲が１５００℃以上１６００℃以下で焼結すること相対
密度が９９％以上であるセリウム系酸化物焼結体の製造
方法。 （２）上記（１）記載の製造方法で得られるセリウム系
酸化物焼結体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型燃料
電池（ＳＯＦＣ）、高温水蒸気電解装置等の電解質部材
に利用可能なセリウム系酸化物焼結体の製造方法及びそ
れから得れる該焼結体に関する。
電池（ＳＯＦＣ）、高温水蒸気電解装置等の電解質部材
に利用可能なセリウム系酸化物焼結体の製造方法及びそ
れから得れる該焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】これ迄に、セリウム系酸化物焼結体の製
造方法については、例えば、特開平８−１６９７１３号
公報に、セリウムとその他の金属元素を共沈法により複
合塩沈殿物として得、得られた複合塩沈殿物を焼成する
ことで易焼結性の原料を得る方法が、また、ジャーナル
・オブ・ヨーロピアン・セラミック・ソサイアティ（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｅｒａｍｉ
ｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ）第１５巻、第９３９頁（１９９５
年）に、水熱合成法によりセリウムとその他の金属の複
合酸化物の微粒子が得られることが報告されている。
造方法については、例えば、特開平８−１６９７１３号
公報に、セリウムとその他の金属元素を共沈法により複
合塩沈殿物として得、得られた複合塩沈殿物を焼成する
ことで易焼結性の原料を得る方法が、また、ジャーナル
・オブ・ヨーロピアン・セラミック・ソサイアティ（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｅｒａｍｉ
ｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ）第１５巻、第９３９頁（１９９５
年）に、水熱合成法によりセリウムとその他の金属の複
合酸化物の微粒子が得られることが報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法では、１４５０℃と比較的低温で９８．６％の相対
密度と従来よりは高い密度を得ているが、それ以上焼結
温度を上げても９９％以上の相対密度の焼結体は得られ
ず、また、後者の方法は、高圧下での合成であり、得ら
れる複合酸化物が高価になるという点と、焼結体の粒子
が０．１μ以下の微粒子であるため取り扱いが難しいと
いう点に問題があった。本発明の目的は、９９％以上の
相対密度を有する高密度の焼結体を、再現性良く、容易
に、しかも安価に調製することが可能であり、工業的な
方法としても有効なセリウム系酸化物焼結体の製造方法
を提供することにある。
方法では、１４５０℃と比較的低温で９８．６％の相対
密度と従来よりは高い密度を得ているが、それ以上焼結
温度を上げても９９％以上の相対密度の焼結体は得られ
ず、また、後者の方法は、高圧下での合成であり、得ら
れる複合酸化物が高価になるという点と、焼結体の粒子
が０．１μ以下の微粒子であるため取り扱いが難しいと
いう点に問題があった。本発明の目的は、９９％以上の
相対密度を有する高密度の焼結体を、再現性良く、容易
に、しかも安価に調製することが可能であり、工業的な
方法としても有効なセリウム系酸化物焼結体の製造方法
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の粒度
分布を有する酸化セリウムを含む混合酸化物を用いるこ
とによって、本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明は、下記の（１）〜（６）に関するものである。 （１）ＢＥＴ比表面積が１．６〜１６ｍ2／ｇであり、
累積粒度分布の微粒側から累積１０％、累積５０％、累
積９０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０とし
たとき、Ｄ５０が０．１〜１μで、Ｄ９０／Ｄ１０が５
以下である粒度分布を有する酸化セリウムを５０〜９
９．９モル％含み、更にセリウム以外の希土類金属酸化
物、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロン
チウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニ
ウム、酸化ニオブ、酸化タンタルの１種以上を０．１〜
５０モル％含む混合酸化物を成形して焼結することを特
徴とするセリウム系酸化物焼結体の製造方法。 （２）セリウム以外の希土類金属酸化物が、酸化サマリ
ウムまたは酸化ガドリニウムである上記（１）記載の製
造方法。 （３）セリウム系酸化物焼結体の相対密度が９９％以上
である上記（１）または（２）記載の製造方法。 （４）焼結温度の範囲が１５００℃以上１６００℃以下
である上記（１）乃至（３）記載の製造方法。 （５）酸化物セリウムが、水酸化セリウム粉末をハロゲ
ン化水素ガス又はハロゲンガスを１体積％以上含有する
雰囲気下で焼成して得られる粉末である上記（１）乃至
（４）記載の製造方法。 （６）上記（１）乃至（５）記載の製造方法で得られる
セリウム系酸化物焼結体。
な課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の粒度
分布を有する酸化セリウムを含む混合酸化物を用いるこ
とによって、本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明は、下記の（１）〜（６）に関するものである。 （１）ＢＥＴ比表面積が１．６〜１６ｍ2／ｇであり、
累積粒度分布の微粒側から累積１０％、累積５０％、累
積９０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０とし
たとき、Ｄ５０が０．１〜１μで、Ｄ９０／Ｄ１０が５
以下である粒度分布を有する酸化セリウムを５０〜９
９．９モル％含み、更にセリウム以外の希土類金属酸化
物、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロン
チウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニ
ウム、酸化ニオブ、酸化タンタルの１種以上を０．１〜
５０モル％含む混合酸化物を成形して焼結することを特
徴とするセリウム系酸化物焼結体の製造方法。 （２）セリウム以外の希土類金属酸化物が、酸化サマリ
ウムまたは酸化ガドリニウムである上記（１）記載の製
造方法。 （３）セリウム系酸化物焼結体の相対密度が９９％以上
である上記（１）または（２）記載の製造方法。 （４）焼結温度の範囲が１５００℃以上１６００℃以下
である上記（１）乃至（３）記載の製造方法。 （５）酸化物セリウムが、水酸化セリウム粉末をハロゲ
ン化水素ガス又はハロゲンガスを１体積％以上含有する
雰囲気下で焼成して得られる粉末である上記（１）乃至
（４）記載の製造方法。 （６）上記（１）乃至（５）記載の製造方法で得られる
セリウム系酸化物焼結体。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳しく説明
する。本発明におけるセリウム系酸化物焼結体は、酸化
セリウムと後述する特定の金属酸化物の混合酸化物を用
いて得られる焼結体で相対密度が９９％以上であること
を示す。この際の焼結体の相対密度とは、相対密度
（％）＝（見かけ密度／理論密度）×１００で算出した
値である。ここで理論密度とは、測定する焼結体を粉砕
して得られた粉末の格子定数を、塩化ナトリウムを内部
標準として（２００）面の回折を基準にして、試料（焼
結体）の回折角を補正して求め、その値から算出した値
である。また見掛け密度は、ＪＩＳＺ８８０７−１９７
６およぴＪＩＳＲ２２０５−１９９２の測定法に準じて
アルキメデス法（浮力法）で求めた値である。
する。本発明におけるセリウム系酸化物焼結体は、酸化
セリウムと後述する特定の金属酸化物の混合酸化物を用
いて得られる焼結体で相対密度が９９％以上であること
を示す。この際の焼結体の相対密度とは、相対密度
（％）＝（見かけ密度／理論密度）×１００で算出した
値である。ここで理論密度とは、測定する焼結体を粉砕
して得られた粉末の格子定数を、塩化ナトリウムを内部
標準として（２００）面の回折を基準にして、試料（焼
結体）の回折角を補正して求め、その値から算出した値
である。また見掛け密度は、ＪＩＳＺ８８０７−１９７
６およぴＪＩＳＲ２２０５−１９９２の測定法に準じて
アルキメデス法（浮力法）で求めた値である。
【０００６】本発明におけるセリウム系酸化物焼結体の
酸化セリウム含有量は、５０〜９９．９モル％であるこ
とが好ましく、さらに好ましくは７０〜９９．９モル％
である。本発明における焼結前の酸化セリウムは易焼結
性であることが特徴であり、その含有量が少なくなるこ
とは、焼結性が悪くなり、焼結体の相対密度が９９％以
上にならない。
酸化セリウム含有量は、５０〜９９．９モル％であるこ
とが好ましく、さらに好ましくは７０〜９９．９モル％
である。本発明における焼結前の酸化セリウムは易焼結
性であることが特徴であり、その含有量が少なくなるこ
とは、焼結性が悪くなり、焼結体の相対密度が９９％以
上にならない。
【０００７】本発明におけるセリウム系酸化物焼結体
は、前記酸化セリウムの他に、セリウム以外の希土類金
属酸化物、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ス
トロンチウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化
ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタルの１種以上を含
む。前記希土類金属酸化物としては、酸化イットリウ
ム、酸化ランタン、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、
酸化サマリウム、酸化ガドリニウム等を挙げることがで
きる。これらの成分は、公知のセリウム系酸化物焼結体
の有効成分として知られた成分である。好ましくは酸化
サマリウム、酸化ガドリニウムを含むことで、より高い
イオン導電性を示すことから、固体電解質型燃料電池の
電解質部材には適している。
は、前記酸化セリウムの他に、セリウム以外の希土類金
属酸化物、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ス
トロンチウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化
ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタルの１種以上を含
む。前記希土類金属酸化物としては、酸化イットリウ
ム、酸化ランタン、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、
酸化サマリウム、酸化ガドリニウム等を挙げることがで
きる。これらの成分は、公知のセリウム系酸化物焼結体
の有効成分として知られた成分である。好ましくは酸化
サマリウム、酸化ガドリニウムを含むことで、より高い
イオン導電性を示すことから、固体電解質型燃料電池の
電解質部材には適している。
【０００８】本発明のセリウム系酸化物焼結体の製造方
法において原料として用いる酸化セリウムは、ＢＥＴ比
表面積が１．６〜１６ｍ2／ｇであることを示す。ここ
でＢＥＴ比表面積はマイクロメリテック社製フローソー
ブIIを用いて測定された値である。ＢＥＴ比表面積が
１．６ｍ2／ｇよりも低い場合は、粉末の一次粒子径が
大きいことに相当し、焼結が困難になる。逆に１６ｍ2
／ｇよりも大きい場合は、粉末の一次粒径が小さいこと
に相当し、凝集したり、取り扱いが難しくなるという点
で好ましくない。
法において原料として用いる酸化セリウムは、ＢＥＴ比
表面積が１．６〜１６ｍ2／ｇであることを示す。ここ
でＢＥＴ比表面積はマイクロメリテック社製フローソー
ブIIを用いて測定された値である。ＢＥＴ比表面積が
１．６ｍ2／ｇよりも低い場合は、粉末の一次粒子径が
大きいことに相当し、焼結が困難になる。逆に１６ｍ2
／ｇよりも大きい場合は、粉末の一次粒径が小さいこと
に相当し、凝集したり、取り扱いが難しくなるという点
で好ましくない。
【０００９】また、該酸化セリウムは、累積粒度分布の
微粒側から累積１０％、累積５０％、累積９０％の粒径
をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０としたとき、Ｄ５０
が０．１〜１μで、Ｄ９０／Ｄ１０が５以下である粒度
分布を有することを示す。ここで累積粒度分布はレーザ
ー散乱法を測定原理とするマルバーン社製マスターサイ
ザーを用いて測定された値である。Ｄ５０が１μよりも
大きい場合、粒子が凝集していることを示し、焼結が困
難になる。また、Ｄ９０／Ｄ１０が５よりも大きい場合
は、粒子径のばらつきが大きくなりことで焼結性が悪く
なり、本発明のような高密度焼結体は得られない。
微粒側から累積１０％、累積５０％、累積９０％の粒径
をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０としたとき、Ｄ５０
が０．１〜１μで、Ｄ９０／Ｄ１０が５以下である粒度
分布を有することを示す。ここで累積粒度分布はレーザ
ー散乱法を測定原理とするマルバーン社製マスターサイ
ザーを用いて測定された値である。Ｄ５０が１μよりも
大きい場合、粒子が凝集していることを示し、焼結が困
難になる。また、Ｄ９０／Ｄ１０が５よりも大きい場合
は、粒子径のばらつきが大きくなりことで焼結性が悪く
なり、本発明のような高密度焼結体は得られない。
【００１０】本発明のセリウム系酸化物焼結体の製造方
法において原料として用いる酸化セリウムは、例えば、
水酸化セリウムを原料として、ハロゲン化水素ガスを含
有する雰囲気ガス中で、好ましくは雰囲気ガスの全体積
に対してハロゲン化水素ガス１体積％以上、より好まし
くは５体積％以上、さらに好ましくは１０体積％以上の
雰囲気ガス中にて焼成して得られる。雰囲気ガスである
ハロゲン化水素ガスの希釈ガスとしては、窒素、水素あ
るいはアルゴン等の不活性ガスおよび空気を用いること
ができる。このような雰囲気ガス中で焼成することによ
り、前記のような焼結性に優れた酸化セリウム粉末を得
ることができる。
法において原料として用いる酸化セリウムは、例えば、
水酸化セリウムを原料として、ハロゲン化水素ガスを含
有する雰囲気ガス中で、好ましくは雰囲気ガスの全体積
に対してハロゲン化水素ガス１体積％以上、より好まし
くは５体積％以上、さらに好ましくは１０体積％以上の
雰囲気ガス中にて焼成して得られる。雰囲気ガスである
ハロゲン化水素ガスの希釈ガスとしては、窒素、水素あ
るいはアルゴン等の不活性ガスおよび空気を用いること
ができる。このような雰囲気ガス中で焼成することによ
り、前記のような焼結性に優れた酸化セリウム粉末を得
ることができる。
【００１１】ハロゲン化水素ガスの代わりにハロゲンガ
スを用いることもできる。水酸化セリウムを原料とし
て、ハロゲンガスを含有する雰囲気ガス中で、好ましく
は雰囲気ガスの全体積に対してハロゲンガス１体積％以
上、より好ましくは５体積％以上、さらに好ましくは１
０体積％以上の雰囲気ガス中にて焼成する。雰囲気ガス
であるハロゲンガスの希釈ガスとしては、窒素、水素あ
るいはアルゴン等の不活性ガスおよび空気を用いること
ができる。このような雰囲気ガス中で焼成することによ
り、前記のような焼結性に優れた酸化セリウム粉末を得
ることができる。
スを用いることもできる。水酸化セリウムを原料とし
て、ハロゲンガスを含有する雰囲気ガス中で、好ましく
は雰囲気ガスの全体積に対してハロゲンガス１体積％以
上、より好ましくは５体積％以上、さらに好ましくは１
０体積％以上の雰囲気ガス中にて焼成する。雰囲気ガス
であるハロゲンガスの希釈ガスとしては、窒素、水素あ
るいはアルゴン等の不活性ガスおよび空気を用いること
ができる。このような雰囲気ガス中で焼成することによ
り、前記のような焼結性に優れた酸化セリウム粉末を得
ることができる。
【００１２】該焼成温度の範囲は、好ましくは６００℃
以上１２００℃以下、より好ましくは８００℃以上１１
００℃以下である。この温度範囲に制御して焼成するこ
とにより、工業的に有利な生成速度で、生成する酸化セ
リウム粒子同士の凝集が起こりにくく、焼成直後でも粒
度分布の狭い酸化セリウム粉末を得ることができる。
以上１２００℃以下、より好ましくは８００℃以上１１
００℃以下である。この温度範囲に制御して焼成するこ
とにより、工業的に有利な生成速度で、生成する酸化セ
リウム粒子同士の凝集が起こりにくく、焼成直後でも粒
度分布の狭い酸化セリウム粉末を得ることができる。
【００１３】酸化セリウムと混合する金属酸化物の形状
は必ずしも限定されないが、酸化セリウムと平均粒径、
比表面積が近い粉末であることが望ましい。そうした粉
末を用いることで、混合工程の際に酸化セリウムとの十
分な混合状態を得ることができる。
は必ずしも限定されないが、酸化セリウムと平均粒径、
比表面積が近い粉末であることが望ましい。そうした粉
末を用いることで、混合工程の際に酸化セリウムとの十
分な混合状態を得ることができる。
【００１４】混合方法も特に限定されず、酸化セリウム
と前記の金属酸化物が十分な混合状態が得られる方法で
あればよい。ボールミル等の媒体攪拌ミルを用いると混
合と同時に粉末の凝集を崩す効果も得られ、より好まし
い。
と前記の金属酸化物が十分な混合状態が得られる方法で
あればよい。ボールミル等の媒体攪拌ミルを用いると混
合と同時に粉末の凝集を崩す効果も得られ、より好まし
い。
【００１５】本発明のセリウム系酸化物焼結体の製造方
法は、前述の混合酸化物を、焼結温度１５００〜１６０
０℃の範囲で焼結する。焼結時間は焼結温度に依存し、
９９％以上の密度が得られるまで行うことが必要であ
る。
法は、前述の混合酸化物を、焼結温度１５００〜１６０
０℃の範囲で焼結する。焼結時間は焼結温度に依存し、
９９％以上の密度が得られるまで行うことが必要であ
る。
【００１６】なお、セリウム系酸化物焼結体は低温で高
いイオン導電性を有することから、従来から使用されて
いる酸化ジルコニウム焼結体に代わる材料として、固体
電解質型燃料電池（ＳＯＦＣ）、高温水蒸気電解装置等
の電解質部材への利用がなされ、高強度およびガス拡散
の抑制といった物性等が望まれており、高密度なセリウ
ム系酸化物焼結体を用いることにより実現出来ると言わ
れている。
いイオン導電性を有することから、従来から使用されて
いる酸化ジルコニウム焼結体に代わる材料として、固体
電解質型燃料電池（ＳＯＦＣ）、高温水蒸気電解装置等
の電解質部材への利用がなされ、高強度およびガス拡散
の抑制といった物性等が望まれており、高密度なセリウ
ム系酸化物焼結体を用いることにより実現出来ると言わ
れている。
【００１７】
【発明の効果】本発明のセリウム系酸化物焼結体の製造
方法は、安価である。更に、本発明の製造方法では、こ
のような焼結体を、再現性良く、しかも安価で容易に得
ることができ、工業的に有利な方法であり、この方法に
より得られる高密度なセリウム系酸化物焼結体は固体電
解質型燃料電池（ＳＯＦＣ）、高温水蒸気電解装置等の
電解質部材への利用が可能である。
方法は、安価である。更に、本発明の製造方法では、こ
のような焼結体を、再現性良く、しかも安価で容易に得
ることができ、工業的に有利な方法であり、この方法に
より得られる高密度なセリウム系酸化物焼結体は固体電
解質型燃料電池（ＳＯＦＣ）、高温水蒸気電解装置等の
電解質部材への利用が可能である。
【００１８】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【００１９】実施例１ 塩化セリウム水溶液（高純度化学製：２．５モル／リッ
トル）をアンモニア水で中和し、得られた沈殿物を、ろ
過、水洗、乾燥して水酸化セリウム乾燥物を調整した。
次いで得られた該乾燥物を石英製のボートに充填した。
充填量は４０ｇ、充填深さは１０ｍｍ程度とした。焼成
は石英製炉芯管（直径１６０ｍｍ、長さ１６００ｍｍ）
を挿入した高温管状型電気炉（株式会社モトヤマ製）で
行った。昇温速度は、９００℃までは５℃／分とした。
雰囲気ガスとしては、室温（約２０℃）から４００℃ま
では空気のみを流し、４００℃から５０体積％の塩化水
素ガス（空気希釈）を流しながら、９００℃で１時間焼
成した後に、空気のみを流して冷却し、酸化セリウム粉
末を得た。塩化水素ガスは鶴見ソーダ（株）製のボンベ
塩化水素（純度９９．９％）を用いた。
トル）をアンモニア水で中和し、得られた沈殿物を、ろ
過、水洗、乾燥して水酸化セリウム乾燥物を調整した。
次いで得られた該乾燥物を石英製のボートに充填した。
充填量は４０ｇ、充填深さは１０ｍｍ程度とした。焼成
は石英製炉芯管（直径１６０ｍｍ、長さ１６００ｍｍ）
を挿入した高温管状型電気炉（株式会社モトヤマ製）で
行った。昇温速度は、９００℃までは５℃／分とした。
雰囲気ガスとしては、室温（約２０℃）から４００℃ま
では空気のみを流し、４００℃から５０体積％の塩化水
素ガス（空気希釈）を流しながら、９００℃で１時間焼
成した後に、空気のみを流して冷却し、酸化セリウム粉
末を得た。塩化水素ガスは鶴見ソーダ（株）製のボンベ
塩化水素（純度９９．９％）を用いた。
【００２０】得られた酸化セリウムは測定の結果、ＢＥ
Ｔ比表面積が７．３ｍ2／ｇで、Ｄ５０が０．４７μ、
Ｄ９０／Ｄ１０が２．８であった。この酸化セリウム８
ｇと酸化サマリウム（高純度化学製）２ｇを、２５０ミ
リリットルのポリエチレン製の容器に投入、同時に５ｍ
ｍφのジルコニア製のボール５００ｇとエタノール５２
ｇを投入・密栓し、６時間のボールミル処理を行った。
次いで、脱エタノール、乾燥し、混合酸化物を得た。
Ｔ比表面積が７．３ｍ2／ｇで、Ｄ５０が０．４７μ、
Ｄ９０／Ｄ１０が２．８であった。この酸化セリウム８
ｇと酸化サマリウム（高純度化学製）２ｇを、２５０ミ
リリットルのポリエチレン製の容器に投入、同時に５ｍ
ｍφのジルコニア製のボール５００ｇとエタノール５２
ｇを投入・密栓し、６時間のボールミル処理を行った。
次いで、脱エタノール、乾燥し、混合酸化物を得た。
【００２１】得られた混合酸化物１．５ｇを直径１３ｍ
ｍの円板状に成形し、電気炉を用いて昇温速度２００℃
／時間の条件で焼結温度１６００℃まで昇温し、大気中
で２時間、その温度で焼結した。その後降温速度２００
℃／時間の条件で室温まで冷却して焼結体を得た。得ら
れた焼結体の見かけ密度をＪＩＳＺ８８０７−１９７６
およぴＪＩＳＲ２２０５−１９９２の測定法に準じてア
ルキメデス法（浮力法）で求めた結果、７．１３ｇ／ｃ
ｍ3の見かけ密度で、理論密度から計算される相対密度
は９９．７％であった。尚、理論密度は得られた焼結体
を粉砕し、粉末Ｘ線回折パターンを求めて、格子定数よ
り計算した。
ｍの円板状に成形し、電気炉を用いて昇温速度２００℃
／時間の条件で焼結温度１６００℃まで昇温し、大気中
で２時間、その温度で焼結した。その後降温速度２００
℃／時間の条件で室温まで冷却して焼結体を得た。得ら
れた焼結体の見かけ密度をＪＩＳＺ８８０７−１９７６
およぴＪＩＳＲ２２０５−１９９２の測定法に準じてア
ルキメデス法（浮力法）で求めた結果、７．１３ｇ／ｃ
ｍ3の見かけ密度で、理論密度から計算される相対密度
は９９．７％であった。尚、理論密度は得られた焼結体
を粉砕し、粉末Ｘ線回折パターンを求めて、格子定数よ
り計算した。
【００２２】実施例２ 実施例１と同様の条件で、焼結温度と焼結時間を１５０
０℃、１０時間に変えて、焼結体を作製した。得られた
焼結体の見かけ密度は７．１１ｇ／ｃｍ3で、理論密度
から計算される相対密度は９９．４％であった。
０℃、１０時間に変えて、焼結体を作製した。得られた
焼結体の見かけ密度は７．１１ｇ／ｃｍ3で、理論密度
から計算される相対密度は９９．４％であった。
【００２３】実施例３ 実施例１と同様の条件で、酸化サマリウムの代わりに、
酸化ガドリニウム（日本イットリウム製）を用いて、焼
結体を作製した。得られた焼結体の見かけ密度は７．２
１ｇ／ｃｍ3で、理論密度から計算される相対密度は９
９．８％であった。
酸化ガドリニウム（日本イットリウム製）を用いて、焼
結体を作製した。得られた焼結体の見かけ密度は７．２
１ｇ／ｃｍ3で、理論密度から計算される相対密度は９
９．８％であった。
【００２４】比較例１ 酸化セリウムに市販品（阿南化成製）を用いて、実施例
１と同様の条件で焼結体を作製した。用いた酸化セリウ
ムは測定の結果、ＢＥＴ比表面積が２３ｍ2／ｇで、Ｄ
５０が０．４９μ、Ｄ９０／Ｄ１０が６．９であった。
得られた焼結体の見かけ密度は７．０７ｇ／ｃｍ3で、
理論密度から計算される相対密度は９８．７％であっ
た。 比較例２ 実施例１と同様の条件で、焼結温度と焼結時間を１４０
０℃、１０時間に変えて、焼結体を作製した。得られた
焼結体をＸ線回折測定したところ、セリウム系酸化物以
外に酸化サマリウムの結晶相が同定されており、酸化セ
リウムと酸化サマリウムの反応が完全には進行していな
かった。
１と同様の条件で焼結体を作製した。用いた酸化セリウ
ムは測定の結果、ＢＥＴ比表面積が２３ｍ2／ｇで、Ｄ
５０が０．４９μ、Ｄ９０／Ｄ１０が６．９であった。
得られた焼結体の見かけ密度は７．０７ｇ／ｃｍ3で、
理論密度から計算される相対密度は９８．７％であっ
た。 比較例２ 実施例１と同様の条件で、焼結温度と焼結時間を１４０
０℃、１０時間に変えて、焼結体を作製した。得られた
焼結体をＸ線回折測定したところ、セリウム系酸化物以
外に酸化サマリウムの結晶相が同定されており、酸化セ
リウムと酸化サマリウムの反応が完全には進行していな
かった。
Claims (6)
- 【請求項１】ＢＥＴ比表面積が１．６〜１６ｍ2／ｇで
あり、累積粒度分布の微粒側から累積１０％、累積５０
％、累積９０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９
０としたとき、Ｄ５０が０．１〜１μで、Ｄ９０／Ｄ１
０が５以下である粒度分布を有する酸化セリウムを５０
〜９９．９モル％含み、更にセリウム以外の希土類金属
酸化物、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化スト
ロンチウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ハ
フニウム、酸化ニオブ、酸化タンタルの１種以上を０．
１〜５０モル％含む混合酸化物を成形して焼結すること
を特徴とするセリウム系酸化物焼結体の製造方法。 - 【請求項２】セリウム以外の希土類金属酸化物が、酸化
サマリウムまたは酸化ガドリニウムである請求項１記載
の製造方法。 - 【請求項３】セリウム系酸化物焼結体の相対密度が９９
％以上である請求項１または２記載の製造方法。 - 【請求項４】焼結温度の範囲が１５００℃以上１６００
℃以下である請求項１乃至３記載の製造方法。 - 【請求項５】酸化物セリウムが、水酸化セリウム粉末を
ハロゲン化水素ガス又はハロゲンガスを１体積％以上含
有する雰囲気下で焼成して得られる粉末である請求項１
乃至４記載の製造方法。 - 【請求項６】請求項１乃至５記載の製造方法で得られる
セリウム系酸化物焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18037198A JP2000007435A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | セリウム系酸化物焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18037198A JP2000007435A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | セリウム系酸化物焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000007435A true JP2000007435A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16082081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18037198A Pending JP2000007435A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | セリウム系酸化物焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000007435A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003076336A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Anan Kasei Co., Ltd. | Oxyde composite au cerium, produit fritte utilisant cet oxyde, et procede d'elaboration correspondant |
| JP2010095393A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Nikkato:Kk | 耐食性に優れたセラミックス製熱処理用部材およびその製造方法 |
| WO2023078944A1 (en) | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Rhodia Operations | Cerium-gadolinium composite oxide |
| WO2023078940A1 (en) | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Rhodia Operations | Cerium-gadolinium composite oxide |
-
1998
- 1998-06-26 JP JP18037198A patent/JP2000007435A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003076336A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Anan Kasei Co., Ltd. | Oxyde composite au cerium, produit fritte utilisant cet oxyde, et procede d'elaboration correspondant |
| US7119041B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-10-10 | Anan Kasei Co., Ltd. | Cerium based composite oxide, sintered product thereof and method for preparation thereof |
| CN100351178C (zh) * | 2002-03-08 | 2007-11-28 | 阿南化成株式会社 | 铈基复合氧化物、其烧结体和制备方法 |
| JP2010095393A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Nikkato:Kk | 耐食性に優れたセラミックス製熱処理用部材およびその製造方法 |
| WO2023078944A1 (en) | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Rhodia Operations | Cerium-gadolinium composite oxide |
| WO2023078940A1 (en) | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Rhodia Operations | Cerium-gadolinium composite oxide |
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