JP2000113898A - ＬａＧａＯ３系粉末の製造方法及びＬａＧａＯ３系焼結体の製造方法 - Google Patents
ＬａＧａＯ３系粉末の製造方法及びＬａＧａＯ３系焼結体の製造方法Info
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形体や焼結体のクラックの発生を防止し、
焼結体密度を高めることができるＬａＧａＯ2系粉末の
製造方法及びＬａＧａＯ2系焼結体の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 共沈法、ゾルゲル法、直接噴霧燃焼法等
の合成方法で、出発原料である比表面積が５ｍ2／ｇ以
上の微細なＬａＧａＯ3系粉末を作製する。次に、この
ＬａＧａＯ3系粉末と、エタノール、アセトン等の有機
溶剤とを、樹脂性ポットに投入し、鉄芯入り樹脂ボー
ル、あるいは、窒化珪素、ジルコニア、アルミナ等のセ
ラミックボールを使用して、湿式粉砕する。これによ
り、粒度分布におけるＤ９０の粒径が３μｍ以下のＬａ
ＧａＯ3系粉末を作製する。そして、この湿式粉砕され
たＬａＧａＯ3系粉末を用いて、成形体を形成し、この
成形体を焼成してＬａＧａＯ3系焼結体を作製する。
焼結体密度を高めることができるＬａＧａＯ2系粉末の
製造方法及びＬａＧａＯ2系焼結体の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 共沈法、ゾルゲル法、直接噴霧燃焼法等
の合成方法で、出発原料である比表面積が５ｍ2／ｇ以
上の微細なＬａＧａＯ3系粉末を作製する。次に、この
ＬａＧａＯ3系粉末と、エタノール、アセトン等の有機
溶剤とを、樹脂性ポットに投入し、鉄芯入り樹脂ボー
ル、あるいは、窒化珪素、ジルコニア、アルミナ等のセ
ラミックボールを使用して、湿式粉砕する。これによ
り、粒度分布におけるＤ９０の粒径が３μｍ以下のＬａ
ＧａＯ3系粉末を作製する。そして、この湿式粉砕され
たＬａＧａＯ3系粉末を用いて、成形体を形成し、この
成形体を焼成してＬａＧａＯ3系焼結体を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬａＧａＯ3系粉
末の製造方法及びＬａＧａＯ3系焼結体の製造方法に関
し、例えば酸素イオン伝導性酸化物としてＬａＧａＯ3
系焼結体を使用した燃料電池及びセンサの製造に適用で
きる方法に関するものである。
末の製造方法及びＬａＧａＯ3系焼結体の製造方法に関
し、例えば酸素イオン伝導性酸化物としてＬａＧａＯ3
系焼結体を使用した燃料電池及びセンサの製造に適用で
きる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、固体電解質型燃料電池に用い
る固体電解質としては、ジルコニア（ＺｒＯ2）にイッ
トリア（Ｙ2Ｏ3）を加えた部分安定化ジルコニア（ＹＳ
Ｚ）が知られているが、この部分安定化ジルコニアは、
温度が低くなると酸素イオン伝導性が急激に低下すると
いう問題がある。
る固体電解質としては、ジルコニア（ＺｒＯ2）にイッ
トリア（Ｙ2Ｏ3）を加えた部分安定化ジルコニア（ＹＳ
Ｚ）が知られているが、この部分安定化ジルコニアは、
温度が低くなると酸素イオン伝導性が急激に低下すると
いう問題がある。
【０００３】この対策として、近年では、低温でも酸素
イオン伝導性の低下が少ない物質として、ランタンガリ
ウムペロブスカイト複酸化物の焼結体、即ちランタンガ
レート系焼結体（ＬａＧａＯ3系焼結体）の研究が行わ
れている（特開平３−１６１８２４号公報参照）。
イオン伝導性の低下が少ない物質として、ランタンガリ
ウムペロブスカイト複酸化物の焼結体、即ちランタンガ
レート系焼結体（ＬａＧａＯ3系焼結体）の研究が行わ
れている（特開平３−１６１８２４号公報参照）。
【０００４】このＬａＧａＯ3系焼結体とは、ＬａやＧ
ａの一部が、それより低原子価のＳｒやＭｇ等に、置換
固溶により置き代わったものであり、これにより、焼結
体の酸素イオン伝導性が大きくなる性質を有する。
ａの一部が、それより低原子価のＳｒやＭｇ等に、置換
固溶により置き代わったものであり、これにより、焼結
体の酸素イオン伝導性が大きくなる性質を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＬａＧ
ａＯ3系焼結体を製造する場合には、微細なＬａＧａＯ3
系粉末を出発原料とするが、ＬａＧａＯ3系の材料は難
焼結性材料であり、しかも、その様な微細粉末は、通
常、凝集して２次粒子を作って存在しているので、種々
の問題があった。
ａＯ3系焼結体を製造する場合には、微細なＬａＧａＯ3
系粉末を出発原料とするが、ＬａＧａＯ3系の材料は難
焼結性材料であり、しかも、その様な微細粉末は、通
常、凝集して２次粒子を作って存在しているので、種々
の問題があった。
【０００６】例えば重量１００ｇ以上の大きな焼結体を
得る場合には、２次粒子のために、その製造工程におい
て、成形体あるいは焼結体にクラックが発生するという
問題があった。また、焼結体密度が上がり難く、緻密な
焼結体を得るのが難しいという問題もあった。
得る場合には、２次粒子のために、その製造工程におい
て、成形体あるいは焼結体にクラックが発生するという
問題があった。また、焼結体密度が上がり難く、緻密な
焼結体を得るのが難しいという問題もあった。
【０００７】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、成形体や焼結体のクラックの発生を防
止し、焼結体密度を高めることができるＬａＧａＯ2系
粉末の製造方法及びＬａＧａＯ2系焼結体の製造方法を
提供することを目的とする。
れたものであり、成形体や焼結体のクラックの発生を防
止し、焼結体密度を高めることができるＬａＧａＯ2系
粉末の製造方法及びＬａＧａＯ2系焼結体の製造方法を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（１）前記目的を達成す
るための請求項１の発明は、出発原料である比表面積が
５ｍ2／ｇ以上の微細なＬａＧａＯ3系粉末を、溶剤中で
湿式粉砕して、その粒度を小さくすることを特徴とする
ＬａＧａＯ3系粉末の製造方法を要旨とする。
るための請求項１の発明は、出発原料である比表面積が
５ｍ2／ｇ以上の微細なＬａＧａＯ3系粉末を、溶剤中で
湿式粉砕して、その粒度を小さくすることを特徴とする
ＬａＧａＯ3系粉末の製造方法を要旨とする。
【０００９】微細なＬａＧａＯ3系粉末の場合には、通
常２次粒子が存在し、それにより、クラックや焼結体密
度の低下をもたらすので、本発明では、微細なＬａＧａ
Ｏ3系粉末を、溶剤中で湿式粉砕して、その粒度を小さ
くしている。これにより、２次粒子の様な大きな粒子が
粉砕されて微細な粉砕粒子となるので、この粉砕粒子を
用いて成形する際に、成形体にクラックが入ることを防
止できる。また、成形体を焼成して焼結体を作成する際
に、焼結体にクラックが入ることを防止できる。その
上、焼結体の密度を高めることが可能となる。
常２次粒子が存在し、それにより、クラックや焼結体密
度の低下をもたらすので、本発明では、微細なＬａＧａ
Ｏ3系粉末を、溶剤中で湿式粉砕して、その粒度を小さ
くしている。これにより、２次粒子の様な大きな粒子が
粉砕されて微細な粉砕粒子となるので、この粉砕粒子を
用いて成形する際に、成形体にクラックが入ることを防
止できる。また、成形体を焼成して焼結体を作成する際
に、焼結体にクラックが入ることを防止できる。その
上、焼結体の密度を高めることが可能となる。
【００１０】特に、ＬａＧａＯ3系粉末の粉砕に、溶剤
中の湿式粉砕を採用することにより、出発物質に含まれ
る含水性のＬａ化合物を変質させず、安定な材料を供給
できるという利点がある。 （２）請求項２の発明は、共沈法、ゾルゲル法、直接噴
霧燃焼法等の合成方法で、前記出発原料のＬａＧａＯ3
系粉末を作製することを特徴とする前記請求項１に記載
のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法を要旨とする。
中の湿式粉砕を採用することにより、出発物質に含まれ
る含水性のＬａ化合物を変質させず、安定な材料を供給
できるという利点がある。 （２）請求項２の発明は、共沈法、ゾルゲル法、直接噴
霧燃焼法等の合成方法で、前記出発原料のＬａＧａＯ3
系粉末を作製することを特徴とする前記請求項１に記載
のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法を要旨とする。
【００１１】本発明は、出発原料のＬａＧａＯ3系粉末
の作製方法を例示したものである。ここでは、共沈法と
は、水溶液状態で均一に混合した後に、溶解度の変化を
利用して、化学的に混合成分を共に固相として析出させ
る方法である。ゾルゲル法とは、必要な成分を水溶液で
混合するか、一部を微粉末で水溶液と混合してゾル状態
とした後、その混合状態を保ったまま脱水してゲル化
し、更に仮焼成して酸化物粉末とする方法である。
の作製方法を例示したものである。ここでは、共沈法と
は、水溶液状態で均一に混合した後に、溶解度の変化を
利用して、化学的に混合成分を共に固相として析出させ
る方法である。ゾルゲル法とは、必要な成分を水溶液で
混合するか、一部を微粉末で水溶液と混合してゾル状態
とした後、その混合状態を保ったまま脱水してゲル化
し、更に仮焼成して酸化物粉末とする方法である。
【００１２】直接噴霧燃焼法とは、微粉末原料の水やバ
インダー、その他の添加剤を加えて泥しょうとし、これ
を熱風を送って乾燥してある乾燥塔中にノズルや回転円
板などのアトマイザーによって、噴霧、飛散させ、液滴
の自由表面の形状である球形としながら、瞬時に乾燥固
化させる方法である。
インダー、その他の添加剤を加えて泥しょうとし、これ
を熱風を送って乾燥してある乾燥塔中にノズルや回転円
板などのアトマイザーによって、噴霧、飛散させ、液滴
の自由表面の形状である球形としながら、瞬時に乾燥固
化させる方法である。
【００１３】（３）請求項３の発明は、前記出発原料の
ＬａＧａＯ3系粉末として、焼成前にはＬａＧａＯ3ペロ
ブスカイト相が殆どなく、焼成時に反応してＬａＧａＯ
3ペロブスカイト相となる材料を用いることを特徴とす
る前記請求項１又は２に記載のＬａＧａＯ3系粉末の製
造方法を要旨とする。
ＬａＧａＯ3系粉末として、焼成前にはＬａＧａＯ3ペロ
ブスカイト相が殆どなく、焼成時に反応してＬａＧａＯ
3ペロブスカイト相となる材料を用いることを特徴とす
る前記請求項１又は２に記載のＬａＧａＯ3系粉末の製
造方法を要旨とする。
【００１４】本発明は、出発原料のＬａＧａＯ3系粉末
の結晶相を例示している。出発原料の調製時の仮焼成温
度を上げると、ペロブスカイト相を生成させることがで
きるが、粒径が大きくなるという現象があるので、本発
明では、焼成（本焼成）前にはＬａＧａＯ3ペロブスカ
イト相が殆どなく、焼成時に反応してＬａＧａＯ3ペロ
ブスカイト相となる材料を用いる。
の結晶相を例示している。出発原料の調製時の仮焼成温
度を上げると、ペロブスカイト相を生成させることがで
きるが、粒径が大きくなるという現象があるので、本発
明では、焼成（本焼成）前にはＬａＧａＯ3ペロブスカ
イト相が殆どなく、焼成時に反応してＬａＧａＯ3ペロ
ブスカイト相となる材料を用いる。
【００１５】つまり、出発原料自体の１次粒子の粒径を
小さく制御するという理由により、粉砕後の粉末粒径を
小さくすることができる。これにより、成形体及び焼結
体のクラックを一層防止でき、焼結体密度も高めること
ができる。
小さく制御するという理由により、粉砕後の粉末粒径を
小さくすることができる。これにより、成形体及び焼結
体のクラックを一層防止でき、焼結体密度も高めること
ができる。
【００１６】尚、焼成前のＬａＧａＯ3ペロブスカイト
相の割合としては、粉末において１０体積％以下が好適
である。 （４）請求項４の発明は、前記ＬａＧａＯ3系粉末が、
Ｌａ1-xＳｒxＧａ1-yＭｇyＯ3、Ｌａ1-x-yＬｎxＳｒyＧ
ａ1-zＭｇzＯ3、及びＬａ1-xＳｒxＧａ0.8Ｍｇ0.2-yＣ
ｏyＯ3のうち、１種以上の粉末であることを特徴とする
前記請求項１〜３のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉
末の製造方法を要旨とする。
相の割合としては、粉末において１０体積％以下が好適
である。 （４）請求項４の発明は、前記ＬａＧａＯ3系粉末が、
Ｌａ1-xＳｒxＧａ1-yＭｇyＯ3、Ｌａ1-x-yＬｎxＳｒyＧ
ａ1-zＭｇzＯ3、及びＬａ1-xＳｒxＧａ0.8Ｍｇ0.2-yＣ
ｏyＯ3のうち、１種以上の粉末であることを特徴とする
前記請求項１〜３のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉
末の製造方法を要旨とする。
【００１７】本発明は、ＬａＧａＯ3系の物質を例示し
たものである。ここでは、ＬａＧａＯ3において、Ｌａ
やＧａの一部をＳｒやＭｇ等により置換固溶した物質で
ある、Ｌａ1-xＳｒxＧａ1-yＭｇyＯ3、Ｌａ1-x-yＬｎx
ＳｒyＧａ1-zＭｇzＯ3、Ｌａ1 -xＳｒxＧａ0.8Ｍｇ0.2-y
ＣｏyＯ3などを、単一であるいはそれらを組み合わせて
用いることができる。
たものである。ここでは、ＬａＧａＯ3において、Ｌａ
やＧａの一部をＳｒやＭｇ等により置換固溶した物質で
ある、Ｌａ1-xＳｒxＧａ1-yＭｇyＯ3、Ｌａ1-x-yＬｎx
ＳｒyＧａ1-zＭｇzＯ3、Ｌａ1 -xＳｒxＧａ0.8Ｍｇ0.2-y
ＣｏyＯ3などを、単一であるいはそれらを組み合わせて
用いることができる。
【００１８】（５）請求項５の発明は、前記出発原料の
ＬａＧａＯ3系粉末の粒度分布におけるＤ９０の粒径
が、４μｍ以上であることを特徴とする前記請求項１〜
４のいずれかに記載のＬａＧａＯ 3系粉末の製造方法を
要旨とする。
ＬａＧａＯ3系粉末の粒度分布におけるＤ９０の粒径
が、４μｍ以上であることを特徴とする前記請求項１〜
４のいずれかに記載のＬａＧａＯ 3系粉末の製造方法を
要旨とする。
【００１９】本発明は、出発原料のＬａＧａＯ3系粉末
の粒度分布を規定したものである。ここでは、その粒度
分布におけるＤ９０の粒径が、４μｍ以上のものを、出
発原料として使用できる。 （６）請求項６の発明は、前記溶剤として、エタノー
ル、アセトン等の有機溶剤を用いることを特徴とする前
記請求項１〜５のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末
の製造方法を要旨とする。
の粒度分布を規定したものである。ここでは、その粒度
分布におけるＤ９０の粒径が、４μｍ以上のものを、出
発原料として使用できる。 （６）請求項６の発明は、前記溶剤として、エタノー
ル、アセトン等の有機溶剤を用いることを特徴とする前
記請求項１〜５のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末
の製造方法を要旨とする。
【００２０】本発明は、湿式粉砕に使用する溶剤を例示
したものである。ここでは、エタノール、アセトン等の
有機溶剤を挙げているが、溶剤として、例えば水を使用
することも可能である。 （７）請求項７の発明は、前記出発原料のＬａＧａＯ3
系粉末を、樹脂性ポットに投入し、鉄芯入り樹脂ボー
ル、あるいは、窒化珪素、ジルコニア、アルミナ等のセ
ラミックボールを使用して、湿式粉砕することを特徴と
する前記請求項１〜６のいずれかに記載のＬａＧａＯ3
系粉末の製造方法を要旨とする。
したものである。ここでは、エタノール、アセトン等の
有機溶剤を挙げているが、溶剤として、例えば水を使用
することも可能である。 （７）請求項７の発明は、前記出発原料のＬａＧａＯ3
系粉末を、樹脂性ポットに投入し、鉄芯入り樹脂ボー
ル、あるいは、窒化珪素、ジルコニア、アルミナ等のセ
ラミックボールを使用して、湿式粉砕することを特徴と
する前記請求項１〜６のいずれかに記載のＬａＧａＯ3
系粉末の製造方法を要旨とする。
【００２１】本発明は、湿式粉砕の方法を例示したもの
である。ここでは、樹脂性ポットを使用するとともに、
鉄芯入り樹脂ボール又はセラミックボールを使用するの
で、粉砕粉末中に剥離した樹脂が混入したとしても、焼
結時には消失してしまい、焼結体組成に悪影響を及ぼす
ことがない。
である。ここでは、樹脂性ポットを使用するとともに、
鉄芯入り樹脂ボール又はセラミックボールを使用するの
で、粉砕粉末中に剥離した樹脂が混入したとしても、焼
結時には消失してしまい、焼結体組成に悪影響を及ぼす
ことがない。
【００２２】（８）請求項８の発明は、前記湿式粉砕に
より、前記粒度分布におけるＤ９０の粒径が３μｍ以下
のＬａＧａＯ3系粉末を作製することを特徴とする前記
請求項１〜７のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の
製造方法を要旨とする。
より、前記粒度分布におけるＤ９０の粒径が３μｍ以下
のＬａＧａＯ3系粉末を作製することを特徴とする前記
請求項１〜７のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の
製造方法を要旨とする。
【００２３】本発明では、湿式粉砕により、ＬａＧａＯ
3系粉末を、粒度分布におけるＤ９０の粒径が３μｍ以
下としている。つまり、湿式粉砕により、２次粒子を粉
砕するとともに非常に微細な粉末としている。これによ
り、成形体及び焼結体のクラックを一層防止でき、焼結
体密度も高めることができる。
3系粉末を、粒度分布におけるＤ９０の粒径が３μｍ以
下としている。つまり、湿式粉砕により、２次粒子を粉
砕するとともに非常に微細な粉末としている。これによ
り、成形体及び焼結体のクラックを一層防止でき、焼結
体密度も高めることができる。
【００２４】（９）請求項９の発明は、前記請求項１〜
８のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法に
より作製されたＬａＧａＯ3系粉末を用いて、成形体を
形成し、該成形体を焼成してＬａＧａＯ3系焼結体を作
製することを特徴とするＬａＧａＯ3系焼結体の製造方
法を要旨とする。
８のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法に
より作製されたＬａＧａＯ3系粉末を用いて、成形体を
形成し、該成形体を焼成してＬａＧａＯ3系焼結体を作
製することを特徴とするＬａＧａＯ3系焼結体の製造方
法を要旨とする。
【００２５】本発明は、上述した方法により作成された
ＬａＧａＯ3系粉末を用いたＬａＧａＯ3系焼結体の製造
方法を示している。つまり、上述した粉砕粉末を使用す
ることにより、焼結体のクラックを防止できるととも
に、焼結体密度も高めることができる。
ＬａＧａＯ3系粉末を用いたＬａＧａＯ3系焼結体の製造
方法を示している。つまり、上述した粉砕粉末を使用す
ることにより、焼結体のクラックを防止できるととも
に、焼結体密度も高めることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、本発明のＬａＧａＯ3系粉
末の製造方法及びＬａＧａＯ3系焼結体の製造方法の実
施の形態の例（実施例）について説明する。 （実施例）本実施例にかかわるＬａＧａＯ3系焼結体
は、例えば固体電解質燃料電池に使用されるものであ
る。
末の製造方法及びＬａＧａＯ3系焼結体の製造方法の実
施の形態の例（実施例）について説明する。 （実施例）本実施例にかかわるＬａＧａＯ3系焼結体
は、例えば固体電解質燃料電池に使用されるものであ
る。
【００２７】この固体電解質燃料電池とは、例えば電極
を担持した酸素イオン伝導体の固体電解質のそれぞれの
面に、燃料（水素）と酸化剤（酸素）を流し、固体電解
質中を流れる酸素イオンを介して電気化学的な反応を起
こすことによって発電する燃料電池である。
を担持した酸素イオン伝導体の固体電解質のそれぞれの
面に、燃料（水素）と酸化剤（酸素）を流し、固体電解
質中を流れる酸素イオンを介して電気化学的な反応を起
こすことによって発電する燃料電池である。
【００２８】そして、この燃料電池の固体電解質とし
て、ＬａＧａＯ3系粉末を用いて製造されるＬａＧａＯ3
系焼結体が使用されるのである。 ａ）まず、ＬａＧａＯ3系粉末の共沈法による製造方法
について説明する。Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8Ｍｇ0.2Ｏ3
の化学量論組成になるように出発物質を調整し、ｐＨを
調整することによって共沈させた沈澱物を、例えば濾
過、乾燥、仮焼成、粉砕等の通常の工程を経て、出発原
料のＬａＧａＯ3系粉末を調製した。この粉末として
は、下記表１に示す様に、４ロット（試料No.１〜４）
作成し、周知のＢＥＴ比表面積の測定及びレーザー回折
方式による粒度分布測定を行った。
て、ＬａＧａＯ3系粉末を用いて製造されるＬａＧａＯ3
系焼結体が使用されるのである。 ａ）まず、ＬａＧａＯ3系粉末の共沈法による製造方法
について説明する。Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8Ｍｇ0.2Ｏ3
の化学量論組成になるように出発物質を調整し、ｐＨを
調整することによって共沈させた沈澱物を、例えば濾
過、乾燥、仮焼成、粉砕等の通常の工程を経て、出発原
料のＬａＧａＯ3系粉末を調製した。この粉末として
は、下記表１に示す様に、４ロット（試料No.１〜４）
作成し、周知のＢＥＴ比表面積の測定及びレーザー回折
方式による粒度分布測定を行った。
【００２９】尚、出発原料の各試料No.１〜４の粒度分
布を、図１〜図４の各（ａ）に示す。各図では、実線に
て粒子径毎に区分した粒度分布（Ｆ％）を示し、破線に
てその粒度までの粒子を積算した比率（Ｕ％）を示して
いる。また、表１及び図１において、Ｄ９０，Ｄ５０，
Ｄ１０とは、Ｕ＝９０％，５０％，１０％に対応する粒
径以下の粒子が、９０％，５０％，１０％を占めること
を示している。
布を、図１〜図４の各（ａ）に示す。各図では、実線に
て粒子径毎に区分した粒度分布（Ｆ％）を示し、破線に
てその粒度までの粒子を積算した比率（Ｕ％）を示して
いる。また、表１及び図１において、Ｄ９０，Ｄ５０，
Ｄ１０とは、Ｕ＝９０％，５０％，１０％に対応する粒
径以下の粒子が、９０％，５０％，１０％を占めること
を示している。
【００３０】
【表１】
【００３１】尚、各ロットの粉末とも、そのペロブスト
カイト相は、各粉末において１０体積％以下であった。
次に、前記各ロットのＬａＧａＯ3系粉末を１ｋｇづつ
用意し、各々のＬａＧａＯ3系粉末と、有機溶剤のエタ
ノール１Ｌ（リットル）と、窒化珪素製の玉石３．８ｋｇと
を、４．８Ｌの樹脂製ポットに投入し、１６時間湿式粉
砕した。
カイト相は、各粉末において１０体積％以下であった。
次に、前記各ロットのＬａＧａＯ3系粉末を１ｋｇづつ
用意し、各々のＬａＧａＯ3系粉末と、有機溶剤のエタ
ノール１Ｌ（リットル）と、窒化珪素製の玉石３．８ｋｇと
を、４．８Ｌの樹脂製ポットに投入し、１６時間湿式粉
砕した。
【００３２】次に、粉砕後の泥しょうを、ステンレスボ
ールに落し、投入ヒータを使用して、湯せん乾燥後に、
＃６０の篩いを通してＬａＧａＯ3系粉末を調製した。
そして、この完成したＬａＧａＯ3系粉末（粉砕粉末）
に対しても、出発原料と同様に、ＢＥＴ比表面積の測定
及びレーザー回折方式による粒度分布測定を行った。そ
の結果を、下記表２に記す。
ールに落し、投入ヒータを使用して、湯せん乾燥後に、
＃６０の篩いを通してＬａＧａＯ3系粉末を調製した。
そして、この完成したＬａＧａＯ3系粉末（粉砕粉末）
に対しても、出発原料と同様に、ＢＥＴ比表面積の測定
及びレーザー回折方式による粒度分布測定を行った。そ
の結果を、下記表２に記す。
【００３３】尚、粉砕粉末の各試料No.１〜４の粒度分
布を、図１〜図４の各（ｂ）に示す。この図では、実線
にて粒子径毎に区分した粒度分布（Ｆ％）を示し、破線
にて粒度を積算した比率（Ｕ％）を示している。
布を、図１〜図４の各（ｂ）に示す。この図では、実線
にて粒子径毎に区分した粒度分布（Ｆ％）を示し、破線
にて粒度を積算した比率（Ｕ％）を示している。
【００３４】
【表２】
【００３５】この表２から明かな様に、ＬａＧａＯ3系
の粉砕粉末は、出発原料に比べて、その粒子の粒径が小
さくなっていることが分かる。例えばＤ９０では、全て
のロットの粉砕粉末は、３．０μｍ以下であることが分
かる。また、比表面積においても、わずかに大きくなっ
ている。
の粉砕粉末は、出発原料に比べて、その粒子の粒径が小
さくなっていることが分かる。例えばＤ９０では、全て
のロットの粉砕粉末は、３．０μｍ以下であることが分
かる。また、比表面積においても、わずかに大きくなっ
ている。
【００３６】ｂ）次に、ＬａＧａＯ3系焼結体の製造方
法について説明する。前記湿式粉砕によって粉砕したＬ
ａＧａＯ3系粉末を、各ロット毎に２００ｇ用意し、そ
れらの粉末を用いて予備形成した後に、１．５トンのＣ
ＩＰ（常温静水圧プレス）を施し、５５ｍｍ×５５ｍｍ
×２５ｍｍの角板形状に形成して、成形体を作成した。
そして、この成形体に研削加工を施して、その寸法精度
を整えた。この成形体には、研削加工の際にクラックが
発生せず、好適であった。
法について説明する。前記湿式粉砕によって粉砕したＬ
ａＧａＯ3系粉末を、各ロット毎に２００ｇ用意し、そ
れらの粉末を用いて予備形成した後に、１．５トンのＣ
ＩＰ（常温静水圧プレス）を施し、５５ｍｍ×５５ｍｍ
×２５ｍｍの角板形状に形成して、成形体を作成した。
そして、この成形体に研削加工を施して、その寸法精度
を整えた。この成形体には、研削加工の際にクラックが
発生せず、好適であった。
【００３７】次に、この成形体を、大気中で、１７７３
Ｋ゜で３時間焼成することにより、４０ｍｍ×４０ｍｍ
×１８ｍｍのＬａＧａＯ3系焼結体を作成した。この焼
結体密度を、周知のアルキメデス法にて測定した。その
結果及び理論密度との密度比を、下記表３に記す。
Ｋ゜で３時間焼成することにより、４０ｍｍ×４０ｍｍ
×１８ｍｍのＬａＧａＯ3系焼結体を作成した。この焼
結体密度を、周知のアルキメデス法にて測定した。その
結果及び理論密度との密度比を、下記表３に記す。
【００３８】
【表３】
【００３９】本ＬａＧａＯ3系焼結体の理論密度は、
６．６５ｇ／ｃｍ3であるので、表３から明かな様に、
試料No.１〜４の粉末は全て理論密度の９５％以上に焼
結しており、非常に緻密な焼結体である。また、焼成に
よって得られたＬａＧａＯ3系焼結体には、クラックが
なく好適であった。
６．６５ｇ／ｃｍ3であるので、表３から明かな様に、
試料No.１〜４の粉末は全て理論密度の９５％以上に焼
結しており、非常に緻密な焼結体である。また、焼成に
よって得られたＬａＧａＯ3系焼結体には、クラックが
なく好適であった。
【００４０】（比較例）次に、比較例について説明す
る。 ａ）試料No.５ 前記実施例の試料No.２における出発原料を、湿式粉砕
することなく使用して、前記と同様に成形して成形体を
作成し、その成形体を前記と同様に焼成して焼結体を作
成した。
る。 ａ）試料No.５ 前記実施例の試料No.２における出発原料を、湿式粉砕
することなく使用して、前記と同様に成形して成形体を
作成し、その成形体を前記と同様に焼成して焼結体を作
成した。
【００４１】そして、この焼結体密度を、前記実施例と
同様に測定した。その結果を、下記表４に記す。
同様に測定した。その結果を、下記表４に記す。
【００４２】
【表４】
【００４３】この表４から明かな様に、本比較例（試料
No.５）の焼結の程度は、理論密度の９５％以下であ
り、焼結が十分ではない。また、成形体を研削加工する
際にクラックが発生し易い。更に、焼結体後には、確実
にクラックが見られ、好ましくない。
No.５）の焼結の程度は、理論密度の９５％以下であ
り、焼結が十分ではない。また、成形体を研削加工する
際にクラックが発生し易い。更に、焼結体後には、確実
にクラックが見られ、好ましくない。
【００４４】ｂ）試料No.６，７ 前記実施例の試料No.２における出発原料を、湿式粉砕
ではなく、アルミナ乳鉢で粉砕し、＃６０篩いを通して
粉砕粉末を作成した。ここでは、粒度分布が異なる試料
６，７の粉砕粉末を作成した。
ではなく、アルミナ乳鉢で粉砕し、＃６０篩いを通して
粉砕粉末を作成した。ここでは、粒度分布が異なる試料
６，７の粉砕粉末を作成した。
【００４５】この粉砕粉末の比表面積及び粒度分布を前
記実施例と同様に測定した。その結果を下記表５に示
す。
記実施例と同様に測定した。その結果を下記表５に示
す。
【００４６】
【表５】
【００４７】次に、この粉砕粉末を使用して、前記と同
様に成形して成形体を作成し、その成形体を前記と同様
に焼成して焼結体を作成した。そして、この焼結体密度
を同様に測定した。その結果を下記表６に記す。
様に成形して成形体を作成し、その成形体を前記と同様
に焼成して焼結体を作成した。そして、この焼結体密度
を同様に測定した。その結果を下記表６に記す。
【００４８】
【表６】
【００４９】この表６から明かな様に、本比較例（試料
No.６．７）の焼結の程度は、理論密度の９５％以下で
あり、焼結が十分ではない。また、焼結体には、クラッ
クが見られ、好ましくない。この様に、本発明の範囲の
実施例では、出発原料のＬａＧａＯ3系粉末を湿式粉砕
して、その粒度を小さくするので、成形体にクラックが
発生することを防止できる。また、Ｄ９０が３μｍ以下
の粒度の小さな粉砕粉末を使用することにより、ＬａＧ
ａＯ3系焼結体にクラックが発生することを防止でき
る。更に、Ｄ９０が３μｍ以下の粒度の小さな粉砕粉末
を使用することにより、ＬａＧａＯ3系焼結体の密度を
高めることができるので、非常に緻密な焼結体を製造す
ることができる。
No.６．７）の焼結の程度は、理論密度の９５％以下で
あり、焼結が十分ではない。また、焼結体には、クラッ
クが見られ、好ましくない。この様に、本発明の範囲の
実施例では、出発原料のＬａＧａＯ3系粉末を湿式粉砕
して、その粒度を小さくするので、成形体にクラックが
発生することを防止できる。また、Ｄ９０が３μｍ以下
の粒度の小さな粉砕粉末を使用することにより、ＬａＧ
ａＯ3系焼結体にクラックが発生することを防止でき
る。更に、Ｄ９０が３μｍ以下の粒度の小さな粉砕粉末
を使用することにより、ＬａＧａＯ3系焼結体の密度を
高めることができるので、非常に緻密な焼結体を製造す
ることができる。
【００５０】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００５１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、出発
原料のＬａＧａＯ3系粉末を湿式粉砕して、その粒度を
小さくするので、成形体や焼結体にクラックが発生する
ことを防止できる。また、焼結体の密度を高めて、非常
に緻密な焼結体を製造することができる。
原料のＬａＧａＯ3系粉末を湿式粉砕して、その粒度を
小さくするので、成形体や焼結体にクラックが発生する
ことを防止できる。また、焼結体の密度を高めて、非常
に緻密な焼結体を製造することができる。
【図１】 実施例の試料No.１の粒度分布を示し、
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
【図２】 実施例の試料No.２の粒度分布を示し、
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
【図３】 実施例の試料No.３の粒度分布を示し、
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
【図４】 実施例の試料No.４の粒度分布を示し、
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
（ａ）は出発原料の粒度分布を示すグラフ、（ｂ）は粉
砕粉末の粒度分布を示すグラフである。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA09 AA11 AA13 AA28 AA34 BA03 CA01 GA01 GA03 GA17 GA23 5H026 AA06 BB00 BB01 BB06 EE13 HH01 HH02 HH05
Claims (9)
- 【請求項１】 出発原料である比表面積が５ｍ2／ｇ以
上の微細なＬａＧａＯ3系粉末を、溶剤中で湿式粉砕し
て、その粒度を小さくすることを特徴とするＬａＧａＯ
3系粉末の製造方法。 - 【請求項２】 共沈法、ゾルゲル法、直接噴霧燃焼法等
の合成方法で、前記出発原料のＬａＧａＯ3系粉末を作
製することを特徴とする前記請求項１に記載のＬａＧａ
Ｏ3系粉末の製造方法。 - 【請求項３】 前記出発原料のＬａＧａＯ3系粉末とし
て、焼成前にはＬａＧａＯ3ペロブスカイト相が殆どな
く、焼成時に反応してＬａＧａＯ3ペロブスカイト相と
なる材料を用いることを特徴とする前記請求項１又は２
に記載のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法。 - 【請求項４】 前記ＬａＧａＯ3系粉末が、Ｌａ1-xＳｒ
xＧａ1-yＭｇyＯ3、Ｌａ1-x-yＬｎxＳｒyＧａ1-zＭｇz
Ｏ3、及びＬａ1-xＳｒxＧａ0.8Ｍｇ0.2-yＣｏyＯ3のう
ち、１種以上の粉末であることを特徴とする前記請求項
１〜３のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の製造方
法。 - 【請求項５】 前記出発原料のＬａＧａＯ3系粉末の粒
度分布におけるＤ９０の粒径が、４μｍ以上であること
を特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載のＬａ
ＧａＯ3系粉末の製造方法。 - 【請求項６】 前記溶剤として、エタノール、アセトン
等の有機溶剤を用いることを特徴とする前記請求項１〜
５のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法。 - 【請求項７】 前記出発原料のＬａＧａＯ3系粉末を、
樹脂性ポットに投入し、鉄芯入り樹脂ボール、あるい
は、窒化珪素、ジルコニア、アルミナ等のセラミックボ
ールを使用して、湿式粉砕することを特徴とする前記請
求項１〜６のいずれかに記載のＬａＧａＯ3系粉末の製
造方法。 - 【請求項８】 前記湿式粉砕により、前記粒度分布にお
けるＤ９０の粒径が３μｍ以下のＬａＧａＯ3系粉末を
作製することを特徴とする前記請求項１〜７のいずれか
に記載のＬａＧａＯ3系粉末の製造方法。 - 【請求項９】 前記請求項１〜８のいずれかに記載のＬ
ａＧａＯ3系粉末の製造方法により作製されたＬａＧａ
Ｏ3系粉末を用いて、成形体を形成し、該成形体を焼成
してＬａＧａＯ3系焼結体を作製することを特徴とする
ＬａＧａＯ3系焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28254798A JP3667112B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | ＬａＧａＯ３系粉末の製造方法及びＬａＧａＯ３系焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28254798A JP3667112B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | ＬａＧａＯ３系粉末の製造方法及びＬａＧａＯ３系焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000113898A true JP2000113898A (ja) | 2000-04-21 |
| JP3667112B2 JP3667112B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=17653902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28254798A Expired - Fee Related JP3667112B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | ＬａＧａＯ３系粉末の製造方法及びＬａＧａＯ３系焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3667112B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143525A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | 固体電解質、その製造方法、並びに該固体電解質を用いた燃料電池 |
| JP2002015756A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-18 | Mitsubishi Materials Corp | 固体酸化物型燃料電池 |
| JP2003007309A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電極材料、固体電解質型燃料電池及びガスセンサ |
| WO2003043111A1 (fr) * | 2001-11-15 | 2003-05-22 | Seimi Chemical Co., Ltd. | Oxyde composite pour piles a combustible a oxyde solide, et procede de preparation |
| JP2006294517A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Ｇａ系固体電解質材料の製造方法 |
| JP2014535155A (ja) * | 2011-11-15 | 2014-12-25 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 固体酸化物型燃料電池の相互接続セル |
| JP2020055705A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | ペロブスカイト型ＬａＳｒＧａＭｇ複合酸化物粉およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-10-05 JP JP28254798A patent/JP3667112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143525A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | 固体電解質、その製造方法、並びに該固体電解質を用いた燃料電池 |
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| JP4517466B2 (ja) * | 2000-06-28 | 2010-08-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 固体酸化物型燃料電池 |
| JP2003007309A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電極材料、固体電解質型燃料電池及びガスセンサ |
| WO2003043111A1 (fr) * | 2001-11-15 | 2003-05-22 | Seimi Chemical Co., Ltd. | Oxyde composite pour piles a combustible a oxyde solide, et procede de preparation |
| US7368095B2 (en) | 2001-11-15 | 2008-05-06 | Seimi Chemical Co., Ltd. | Composite oxide for solid oxide fuel cell and method for preparation thereof |
| JP2006294517A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Ｇａ系固体電解質材料の製造方法 |
| JP2014535155A (ja) * | 2011-11-15 | 2014-12-25 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 固体酸化物型燃料電池の相互接続セル |
| JP2020055705A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | ペロブスカイト型ＬａＳｒＧａＭｇ複合酸化物粉およびその製造方法 |
| JP7160616B2 (ja) | 2018-10-01 | 2022-10-25 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | ペロブスカイト型ＬａＳｒＧａＭｇ複合酸化物粉およびその製造方法 |
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| JP3667112B2 (ja) | 2005-07-06 |
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