JP2001335370A - Slurry of rare earth element hydroxide, manufacturing method therefor and sintered ceramics - Google Patents

Slurry of rare earth element hydroxide, manufacturing method therefor and sintered ceramics

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JP2001335370A
JP2001335370A JP2001076107A JP2001076107A JP2001335370A JP 2001335370 A JP2001335370 A JP 2001335370A JP 2001076107 A JP2001076107 A JP 2001076107A JP 2001076107 A JP2001076107 A JP 2001076107A JP 2001335370 A JP2001335370 A JP 2001335370A
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rare earth
slurry
earth element
hydroxide
aqueous solution
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Japanese (ja)
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Shigeru Sakai
酒井  茂
Yuji Kimura
裕司 木村
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slurry of rare earth element hydroxide suitable to an additive or sintering assistant for ceramics. SOLUTION: The slurry of rare earth element hydroxides has the primary particles diameter of <=150 nm in a solid particle and has electric conductivity <=2 mS/cm. The aqueous rare earth element hydroxides and basic compounds are mixed with a surface active agent, and the above hydroxide precipitate becomes is filtered, washed with deionized water till the electric conductivity of the filtrate becomes <= 3 mS/cm and is dispersed in deionized water. The slurry of the hydroxides is added to pulverized ceramics, mixed, dispersed, dried, molded and sintered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスの焼
結助剤や添加成分として使用するのに適した希土類元素
水酸化物スラリーとその製造方法、及びそのスラリーを
使用したセラミックス焼結体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rare earth hydroxide slurry suitable for use as a sintering aid or additive for ceramics, a method for producing the same, and a ceramic sintered body using the slurry.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミックスの焼結助剤や添加成分とし
て使用する希土類元素化合物は、焼結性や反応性、分散
性が重視されるために微粉であることが必要とされる。
通常は、この用途に希土類元素酸化物の微粉が使用さ
れ、その製造方法としては、従来、種々の方法が提案さ
れている。例えば、希土類元素化合物溶液から蓚酸塩、
炭酸塩、水酸化物などの微細な前駆体粒子を晶出させそ
れを焼成する方法や、粗大な酸化物粒子を粉砕機によっ
て微粉砕する方法をその代表的な例として挙げることが
出来る。しかし、これらの方法によって製造される希土
類元素酸化物は、微粉とはいえ粒子径は1μm程度であ
り、ますます微細化するセラミックス主剤とのマッチン
グから、さらに微細な粒子径の希土類元素化合物が望ま
れるようになってきた。
2. Description of the Related Art Rare earth element compounds used as sintering aids and additives for ceramics are required to be fine powders since sinterability, reactivity and dispersibility are emphasized.
Usually, fine powder of a rare earth element oxide is used for this purpose, and various methods have been conventionally proposed as a method for producing the same. For example, oxalate from rare earth compound solution,
Typical examples thereof include a method in which fine precursor particles such as carbonates and hydroxides are crystallized and calcined, and a method in which coarse oxide particles are finely pulverized by a pulverizer. However, the rare-earth element oxide produced by these methods has a particle diameter of about 1 μm, though it is fine powder, and a rare-earth element compound having a finer particle diameter is desired in view of matching with the increasingly finer ceramic base material. It has come to be.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる要望に
こたえるものとして、一次粒子径が150nm以下で、
分散性に優れ、沈降し難い安定した希土類元素水酸化物
スラリーとその製造方法、及びそれを使用したセラミッ
クス焼結体を提供しようとするものである。
The present invention satisfies such a demand by providing a primary particle size of 150 nm or less,
An object of the present invention is to provide a stable rare earth element hydroxide slurry which is excellent in dispersibility and hardly settles, a method for producing the same, and a ceramic sintered body using the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、希土類元素水酸化物スラリーの分散条
件を検討して本発明を完成したもので、その要旨は、固
形粒子の一次粒子径が150nm以下であり、それを分
散させたスラリーの電気伝導度が2mS/cm以下であ
る希土類元素水酸化物スラリーである。その希土類元素
水酸化物スラリーの製造方法は、希土類元素化合物水溶
液と塩基性化合物水溶液とを混合して、またはさらに界
面活性剤も混合して、生じる希土類元素水酸化物沈殿を
濾別し、濾液の電気伝導度が3mS/cm以下になるま
で脱イオン水で洗浄した後、該希土類元素水酸化物を脱
イオン水に分散させる。また、セラミックス粉末に上記
希土類元素水酸化物スラリーを添加し、混合・分散し、
乾燥し、成形し、焼成することを特徴とするセラミック
ス焼結体にある。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied the dispersion conditions of the rare earth element hydroxide slurry and completed the present invention. This is a rare earth hydroxide slurry in which the primary particle diameter is 150 nm or less, and the electric conductivity of the slurry in which the primary particle diameter is dispersed is 2 mS / cm or less. The method of producing the rare earth element hydroxide slurry is to mix the aqueous solution of the rare earth element compound and the aqueous solution of the basic compound, or to further mix a surfactant, and to separate the resulting rare earth element hydroxide precipitate by filtration. After washing with deionized water until the electric conductivity of the sample becomes 3 mS / cm or less, the rare earth element hydroxide is dispersed in deionized water. Also, the rare earth hydroxide slurry is added to the ceramic powder, mixed and dispersed,
A ceramic sintered body characterized by being dried, shaped and fired.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
ここで言う希土類元素とは、Y、La、Ce、Pr、N
d、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、T
m、Yb、Luである。本発明の最初のステップは、希
土類元素化合物水溶液と塩基性化合物水溶液とを混合し
て、またはさらに界面活性剤も混合して、希土類元素水
酸化物沈殿を生成させることである。希土類元素化合物
としては水溶性のものであれば良く、塩化物、硫酸塩、
硝酸塩、脂肪族アンモニウム塩、硫酸エステル塩、燐酸
エステル塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、エーテル類
等が挙げられる。塩基性化合物については、特に限定は
ないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ア
ンモニウムを好ましい例として挙げることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The rare earth element referred to here is Y, La, Ce, Pr, N
d, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, T
m, Yb, and Lu. The first step of the present invention is to mix a rare earth compound aqueous solution and a basic compound aqueous solution, or even a surfactant, to produce a rare earth element hydroxide precipitate. The rare earth element compound may be any water-soluble compound, such as chloride, sulfate,
Nitrate, aliphatic ammonium salt, sulfate ester salt, phosphate ester salt, sulfonate, carboxylate, ethers and the like can be mentioned. The basic compound is not particularly limited, but preferred examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide.

【0006】界面活性剤の添加は任意であるが、イオン
性により分けると、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性
界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が
挙げられる。各々の界面活性剤として次のものが挙げら
れる。陽イオン性界面活性剤として、塩化アルキルトリ
メチルアンモニウムなどのアルキルアミン塩が挙げられ
る。陰イオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼン
スルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウ
リルエーテル硫酸アンモニウムなどが挙げられる。非イ
オン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどの
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどが挙
げられる。
[0006] The addition of a surfactant is optional, but if it is classified according to ionicity, a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant can be mentioned. The following are mentioned as each surfactant. Cationic surfactants include alkylamine salts such as alkyltrimethylammonium chloride. Examples of the anionic surfactant include sodium alkylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, and ammonium lauryl ether sulfate. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene alkyl ether, and polyoxyethylene alkyl phenyl ethers such as polyoxyethylene nonyl phenyl ether.

【0007】両性界面活性剤としては、ラウリルジメチ
ルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。陽イオン性、陰
イオン性、非イオン性、両性のいずれの界面活性剤も使
用することができるが、その中でも特に陽イオン性の界
面活性剤が効果的であり、アーマックC(ライオンアク
ゾ(株)製商品名、アルキルアミン塩系陽イオン性界面
活性剤)等が例示される。添加量は希土類元素1モル当
たり0.01〜10g、好ましくは0.1〜10g、更
に好ましくは0.5〜5gが良い。0.01g未満では
添加効果が発現せず、10gを超えてもより一層の効果
は望めず不経済である。
Examples of the amphoteric surfactant include betaine lauryldimethylaminoacetate. Any of cationic, anionic, nonionic and amphoteric surfactants can be used. Among them, cationic surfactants are particularly effective, and Armac C (Lion Akzo Co., Ltd. ) Trade name, alkylamine salt-based cationic surfactant) and the like. The addition amount is preferably 0.01 to 10 g, preferably 0.1 to 10 g, and more preferably 0.5 to 5 g, per mole of the rare earth element. If it is less than 0.01 g, the effect of addition cannot be exhibited, and if it exceeds 10 g, further effects cannot be expected and it is uneconomical.

【0008】希土類元素化合物水溶液と塩基性化合物水
溶液との混合方法としては、基本的に、希土類元素化
合物水溶液に塩基性化合物水溶液を添加する方法、塩
基性化合物水溶液に希土類元素化合物水溶液を添加する
方法、水中に希土類元素化合物水溶液と塩基性化合物
水溶液を同時に添加する方法があり、さらに界面活性剤
を混合する場合には、界面活性剤は希土類元素化合物水
溶液、塩基性化合物水溶液、水のいずれか若しくは全て
にあらかじめ加えておくとよい。本発明で望ましい希土
類元素水酸化物はこれらのどの方法によっても得ること
ができる。希土類元素化合物水溶液と塩基性化合物水溶
液の濃度は、生成する希土類元素水酸化物のスラリー濃
度が0.2モル/リットル以下になるように調整する。
生成する希土類元素水酸化物のスラリー濃度がこれを超
えると、ゲル化して撹拌が困難になる。
The method of mixing the aqueous solution of the rare earth element compound and the aqueous solution of the basic compound is basically a method of adding the aqueous solution of the basic compound to the aqueous solution of the rare earth element compound, and a method of adding the aqueous solution of the rare earth element compound to the aqueous solution of the basic compound. There is a method of simultaneously adding a rare earth element compound aqueous solution and a basic compound aqueous solution to water, and further mixing a surfactant, the surfactant is a rare earth element compound aqueous solution, a basic compound aqueous solution, any of water or It is good to add it to all beforehand. The rare earth hydroxides desired in the present invention can be obtained by any of these methods. The concentrations of the aqueous solution of the rare earth element compound and the aqueous solution of the basic compound are adjusted so that the slurry concentration of the generated rare earth element hydroxide is 0.2 mol / liter or less.
When the slurry concentration of the generated rare earth element hydroxide exceeds this, gelation occurs and stirring becomes difficult.

【0009】希土類元素化合物に対する塩基性化合物の
比率は、希土類元素イオンを完全に水酸化物に変換する
のに必要な当量の1.0〜1.5倍とする。塩基性化合
物の量がこの範囲より少ないと、希土類元素水酸化物の
収率が低下し、この範囲より多くても収率の向上は見ら
れず、どちらも不経済となる。反応温度については特に
制限はないが、好ましくは50℃以下、更に好ましくは
室温またはそれ以下で反応させることがよく、温度を高
くしすぎると、生成する水酸化物の一次粒子径が大きく
なる傾向がある。また添加に要する時間についても特に
制限はない。添加終了後に、いわゆる熟成として、スラ
リーの撹拌を続けてもよい。
The ratio of the basic compound to the rare earth element compound is 1.0 to 1.5 times the equivalent required for completely converting the rare earth element ions to hydroxide. If the amount of the basic compound is less than this range, the yield of the rare earth element hydroxide decreases, and if it exceeds this range, the yield is not improved, and both are uneconomical. The reaction temperature is not particularly limited, but the reaction is preferably performed at 50 ° C. or lower, more preferably at room temperature or lower. When the temperature is too high, the primary particle size of the generated hydroxide tends to increase. There is. There is no particular limitation on the time required for addition. After completion of the addition, stirring of the slurry may be continued as so-called aging.

【0010】本発明の次のステップは、生成した希土類
元素水酸化物スラリーを、脱イオン水で洗浄することで
ある。洗浄方法としては、濾過機を使用して希土類元素
水酸化物を濾別し、これを大量の脱イオン水で洗浄する
方法を好ましい例として挙げることができる。この時、
濾液の電気伝導度を測定し、3mS/cm以下になるま
で水洗を続ける。電気伝導度が3mS/cmを超えると
凝集が強く、分散しにくいものしか得られないおそれが
ある。電気伝導度が3mS/cm以下になれば水洗を終
了して乾燥し、希土類元素水酸化物ケーキを回収する。
[0010] The next step of the present invention is to wash the resulting rare earth hydroxide slurry with deionized water. As a preferred example of the washing method, a method in which a rare earth element hydroxide is separated by filtration using a filter and washed with a large amount of deionized water can be mentioned. At this time,
The electric conductivity of the filtrate is measured, and washing with water is continued until it becomes 3 mS / cm or less. If the electric conductivity exceeds 3 mS / cm, cohesion is strong, and there is a possibility that only those which are difficult to disperse can be obtained. When the electric conductivity becomes 3 mS / cm or less, the washing with water is completed and dried, and the rare earth element hydroxide cake is recovered.

【0011】本発明の最後のステップは、希土類元素水
酸化物ケーキの脱イオン水への分散である。脱イオン水
を張った撹拌槽に上記希土類元素水酸化物ケーキを投入
し、撹拌機で強撹拌することにより希土類元素水酸化物
を分散させる。分散機としてホモジナイザーのようなも
のを使用すれば短時間で高分散状態にすることもでき
る。スラリー濃度をあまり高くすると粘度が高くなって
分散させ難くなり、薄過ぎても体積がかさんで使い難い
ので、希土類元素酸化物ベースで1〜20重量%、好ま
しくは5重量%以上20重量%未満に調整する。
The last step of the present invention is the dispersion of the rare earth hydroxide cake in deionized water. The above-mentioned rare earth element hydroxide cake is put into a stirring tank filled with deionized water, and the rare earth element hydroxide is dispersed by vigorous stirring with a stirrer. If a homogenizer such as a homogenizer is used, a high dispersion state can be obtained in a short time. If the slurry concentration is too high, the viscosity becomes high and it becomes difficult to disperse. If the slurry concentration is too low, the volume is too large to be used. Adjust to less than.

【0012】このようにして得られた希土類元素水酸化
物スラリーを用いることにより、容易に均一な混合物が
でき、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア、チタ
ン酸バリウムなどのセラミックス粉末に添加し、混合・
分散して成形することにより、希土類元素が高度に分散
したセラミックス成形体を得ることができ、それを好ま
しくは600〜1600℃に焼結して得られるセラミッ
クス焼結体の相対密度は非常に高く、緻密なものとな
る。ここで言うセラミックス粉末は、希土類元素水酸化
物スラリーの微粒子性、高分散性という特徴を生かすた
めに、平均粒子径が1μm以下であることが好ましい。
添加量としては、セラミックス粉末に対して0.1〜2
0重量%、更に好ましくは0.5〜10重量%添加して
成形するとよい。
By using the thus obtained rare earth element hydroxide slurry, a uniform mixture can be easily formed, and the mixture is added to ceramic powders such as silicon nitride, aluminum nitride, zirconia, barium titanate and mixed.
By dispersing and molding, it is possible to obtain a ceramic molded body in which the rare earth element is highly dispersed, and the relative density of the ceramic sintered body obtained by sintering it at preferably 600 to 1600 ° C. is very high. , It becomes dense. The ceramic powder referred to herein preferably has an average particle diameter of 1 μm or less in order to make use of the fine-particle and high-dispersion characteristics of the rare earth hydroxide slurry.
The addition amount is 0.1 to 2 with respect to the ceramic powder.
It is advisable to add 0% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, for molding.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 [実施例1]200リットルの反応釜に液温19℃の水
を100リットル張り、ここに2.0モル/リットルの
硝酸ホルミウム水溶液2.5リットルと界面活性剤アー
マックC(ライオンアクゾ(株)製商品名、アルキルア
ミン塩系陽イオン性界面活性剤)5gを添加した。撹拌
機で撹拌しながら、この水溶液に15モル/リットルの
アンモニア水1.1リットルを1分間で投入し水酸化ホ
ルミウムの沈殿を生成させた。
EXAMPLES Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 A 200-liter reactor was charged with 100 liters of water at a liquid temperature of 19 ° C., and 2.5 liters of a 2.0 mol / l holmium nitrate aqueous solution and a surfactant Amac C (Lion Akzo Co., Ltd.) 5 g of an alkylamine salt-based cationic surfactant (trade name, manufactured by Toshiba Corporation). While stirring with a stirrer, 1.1 liter of 15 mol / l ammonia water was added to this aqueous solution for 1 minute to form a precipitate of holmium hydroxide.

【0014】このときスラリーの電気伝導度は11.9
mS/cmであった。この沈殿を遠心分離機で濾別し、
脱イオン水で濾液の電気伝導度が3mS/cmを切るま
で洗浄した。スラリーの電気伝導度は、HORIBA製
の導電率計B−173型を用いて測定した。更に1時間
遠心分離機を回して水切りを行った後、水酸化ホルミウ
ムケーキ3050g(酸化ホルミウム換算:931g)
を回収した。次に、10リットルの撹拌槽に脱イオン水
6リットルを張り、ここに回収した水酸化ホルミウムケ
ーキ3000gを投入し、撹拌機で4時間撹拌して水酸
化ホルミウムを脱イオン水に分散させ、水酸化ホルミウ
ムスラリーを得た。このスラリーの濃度は、酸化ホルミ
ウム換算で10.1%であった。また、スラリーの電気
伝導度(20℃)は0.62mS/cmであった。
At this time, the electric conductivity of the slurry is 11.9.
mS / cm. The precipitate is filtered off with a centrifuge,
The filtrate was washed with deionized water until the electrical conductivity of the filtrate fell below 3 mS / cm. The electric conductivity of the slurry was measured using a conductivity meter B-173 manufactured by HORIBA. After the water was removed by turning the centrifuge for an additional hour, 3050 g of holmium hydroxide cake (converted to holmium oxide: 931 g)
Was recovered. Next, 6 liters of deionized water was placed in a 10 liter stirring tank, and 3000 g of the recovered holmium hydroxide cake was added thereto. The mixture was stirred for 4 hours with a stirrer to disperse the holmium hydroxide in deionized water. A holmium oxide slurry was obtained. The concentration of this slurry was 10.1% in terms of holmium oxide. The electric conductivity (20 ° C.) of the slurry was 0.62 mS / cm.

【0015】透過型電子顕微鏡(TEM)で水酸化ホル
ミウムの一次粒子径を観察した結果を、図1〜図2に示
す。図1〜図2は、前記の脱イオン水に分散させた水酸
化ホルミニウムスラリー中の水酸化ホルミニウムの分散
状態および一次粒子径を表す透過型電子顕微鏡写真であ
って、図1は5万倍で、また、図2は同一視野を25万
倍で撮した写真である。図1〜図2に示されるように、
一次粒子径は最大で約100nmであった。このスラリ
ーの沈降性を評価するために、その100gを直径50
mmの円筒形ガラス容器に移し、30日間放置した後、
容器を逆さまにしてスラリーを捨て、容器中残分を硝酸
で溶解し、水酸化ホルミウムの残量を分析したところ、
試験に使用したスラリー中のわずか0.2重量%(酸化
ホルミウム換算)であった。この結果から、極めて沈降
しにくい、非常に安定したスラリーであることが確認さ
れた。
The results of observing the primary particle size of holmium hydroxide with a transmission electron microscope (TEM) are shown in FIGS. 1 and 2 are transmission electron micrographs showing the dispersion state and primary particle diameter of holmium hydroxide in the holmium hydroxide slurry dispersed in the above-mentioned deionized water, and FIG. FIG. 2 is a photograph of the same visual field taken at a magnification of 250,000. As shown in FIGS. 1-2,
The primary particle size was at most about 100 nm. In order to evaluate the sedimentation of this slurry, 100 g of the slurry
mm cylindrical glass container, left for 30 days,
The container was turned upside down, the slurry was discarded, the residue in the container was dissolved with nitric acid, and the remaining amount of holmium hydroxide was analyzed.
It was only 0.2% by weight (in terms of holmium oxide) in the slurry used for the test. From this result, it was confirmed that the slurry was extremely stable and hardly settled.

【0016】次に、Si34粉末(平均粒径0.9μ
m):92g、該水酸化ホルミウムスラリー:49.5
g(酸化ホルミウム5g相当量)、Al23粉末(平均
粒径0.9μm):3gの配合比で配合し、水を混合媒
体にして樹脂製ボールミルで24時間混合し、得られた
スラリーを乾燥し、100メッシュの篩を通した後、こ
の混合粉末を金型を用いて29.42MPa(300k
g/cm2)の圧力でプレスし、直径20mm、厚さ約
10mmの円筒形成形体を得た。次に、得られた成形体
をゴムシートで包み、CIPにより117.7MPa
(1200kgf/cm2)の圧力でプレスした。この
成形体を窒素雰囲気下1850℃で8時間焼成した。焼
結体の相対密度をアルキメデス法により測定した結果、
99.3%と、極めて緻密なものであった。
Next, a Si 3 N 4 powder (average particle size 0.9 μm)
m): 92 g, the holmium hydroxide slurry: 49.5
g (equivalent to 5 g of holmium oxide) and Al 2 O 3 powder (average particle size: 0.9 μm) in a mixing ratio of 3 g, and mixed with water as a mixing medium in a resin ball mill for 24 hours to obtain a slurry. Was dried and passed through a 100-mesh sieve, and the mixed powder was dried using a mold at 29.42 MPa (300 kPa).
g / cm 2 ) to obtain a cylindrical body having a diameter of 20 mm and a thickness of about 10 mm. Next, the obtained molded body was wrapped with a rubber sheet, and was subjected to 117.7 MPa
(1200 kgf / cm 2 ). The molded body was fired at 1850 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. As a result of measuring the relative density of the sintered body by the Archimedes method,
It was 99.3%, which was extremely dense.

【0017】[実施例2]200リットルの反応釜に液
温20℃の水を100リットル張り、ここに2.0モル
/リットルの硝酸ジスプロシウム水溶液2.5リットル
と界面活性剤アーマックC(前出)10gを添加した。
撹拌機で撹拌しながら、この水溶液に15モル/リット
ルのアンモニア水1.1リットルを1分間で投入し、水
酸化ジスプロシウムの沈殿を生成させた。このときのス
ラリーの電気伝導度は12.8mS/cmであった。こ
の沈殿を遠心分離機で濾別し、脱イオン水で濾液の電気
伝導度3mS/cmを切るまで洗浄した。更に1時間遠
心分離機を回して水切りを行った後、水酸化ジスプロシ
ウムケーキ3046g(酸化ジスプロシウム換算:92
0g)を回収した。
Example 2 A 200-liter reactor was charged with 100 liters of water at a liquid temperature of 20 ° C., and 2.5 liters of a 2.0 mol / l dysprosium nitrate aqueous solution and a surfactant, Armac C (described above). ) 10 g were added.
While stirring with a stirrer, 1.1 liter of 15 mol / l ammonia water was added to this aqueous solution for 1 minute to form a dysprosium hydroxide precipitate. At this time, the electric conductivity of the slurry was 12.8 mS / cm. The precipitate was filtered off with a centrifuge and washed with deionized water until the filtrate had an electrical conductivity of less than 3 mS / cm. After the water was drained by turning the centrifuge for another 1 hour, 3046 g of dysprosium hydroxide cake (calculated as dysprosium oxide: 92%)
0 g) was collected.

【0018】次に、10リットルの撹拌槽に脱イオン水
6リットルを張り、ここに回収した水酸化ジスプロシウ
ム3000gを投入し、撹拌機で4時間撹拌して水酸化
ジスプロシウムを脱イオン水に分散させ、水酸化ジスプ
ロシウムスラリーを得た。このスラリーの濃度は酸化ジ
スプロシウム換算で10.2%であった。また、スラリ
ーの電気伝導度は1.33mS/cmであった。透過型
電子顕微鏡(TEM)で水酸化ジスプロシウムの一次粒
子径を観察したところ、一次粒子径は最大で約100n
mであった。このスラリーの沈降性を実施例1と同様に
評価したところ、容器内残分はわずか0.1重量%(酸
化ジスプロシウム換算)であった。
Next, 6 liters of deionized water was placed in a 10 liter stirring tank, and 3000 g of the recovered dysprosium hydroxide was added thereto, followed by stirring with a stirrer for 4 hours to disperse dysprosium hydroxide in deionized water. Thus, a dysprosium hydroxide slurry was obtained. The concentration of this slurry was 10.2% in terms of dysprosium oxide. The electric conductivity of the slurry was 1.33 mS / cm. Observation of the primary particle diameter of dysprosium hydroxide with a transmission electron microscope (TEM) revealed that the primary particle diameter was about 100 n at maximum.
m. When the sedimentability of this slurry was evaluated in the same manner as in Example 1, the residue in the container was only 0.1% by weight (in terms of dysprosium oxide).

【0019】[実施例3]硝酸ホルミウム水溶液の液温
を40℃としたこと以外は実施例1と同様に水酸化スラ
リーを得た。このスラリー濃度は酸化ホルミウム換算で
10.3%、電気伝導度は1.0mS/cm、一次粒子
の最大径は130nmであった。また、スラリーの沈降
性を実施例1と同様に評価したところ、容器内残分は
0.5重量%(酸化ホルミウム換算)であった。
Example 3 A hydroxide slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the aqueous holmium nitrate solution was set at 40 ° C. The slurry concentration was 10.3% in terms of holmium oxide, the electric conductivity was 1.0 mS / cm, and the maximum diameter of the primary particles was 130 nm. When the sedimentability of the slurry was evaluated in the same manner as in Example 1, the residue in the container was 0.5% by weight (in terms of holmium oxide).

【0020】[比較例1]脱イオン水での洗浄を省略し
たこと以外は実施例1と全く同じ条件で水酸化ホルミウ
ムスラリーを得た。このときのスラリーの濃度は、酸化
ホルミウム換算で10.2%であり、電気伝導度は3.
2mS/cmであった。このスラリーの沈降性を実施例
1と同様に評価したところ、容器内残分は27重量%
(酸化ホルミウム換算)であった。
Comparative Example 1 A holmium hydroxide slurry was obtained under exactly the same conditions as in Example 1 except that washing with deionized water was omitted. At this time, the concentration of the slurry was 10.2% in terms of holmium oxide, and the electric conductivity was 3.
It was 2 mS / cm. When the settling property of this slurry was evaluated in the same manner as in Example 1, the residue in the container was 27% by weight.
(In terms of holmium oxide).

【0021】[比較例2]Si34粉末:92g、酸化
ホルミウム粉末(平均粒径1.1μm):5g、Al2
3粉末:3gの配合比で配合し、水を混合媒体にして
樹脂製ボールミルで24時間混合し、得られたスラリー
を乾燥し、100メッシュの篩を通した後、この混合粉
末を金型を用いて29.42MPa(300kg/cm
2)の圧力でプレスし、直径20mm、厚さ約10mm
の円筒形成形体を得た。次に、得られた成形体をゴムシ
ートで包み、CIPにより117.7MPa(1200
kgf/cm2)の圧力でプレスした。この成形体を窒
素雰囲気下1850℃で8時間焼成した。焼結体の相対
密度をアルキメデス法により測定した結果、97.8%
であった。
Comparative Example 2 Si 3 N 4 powder: 92 g, holmium oxide powder (average particle size: 1.1 μm): 5 g, Al 2
O 3 powder: blended in a blending ratio of 3 g, mixed in a resin ball mill for 24 hours using water as a mixing medium, dried the obtained slurry, passed through a 100-mesh sieve, and then mixed with a mold. 29.42 MPa (300 kg / cm
2 ) Press under the pressure of 20mm, diameter about 20mm, thickness about 10mm
Was obtained. Next, the obtained molded body was wrapped with a rubber sheet, and was subjected to 117.7 MPa (1200
It was pressed at a pressure of kgf / cm 2 ). The molded body was fired at 1850 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. As a result of measuring the relative density of the sintered body by the Archimedes method, 97.8%
Met.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、一次粒子径が150n
m以下で、分散性に優れ、沈降し難い安定した希土類元
素水酸化物スラリーを得ることができ、産業上その利用
価値は極めて高い。
According to the present invention, the primary particle diameter is 150 n.
When it is less than m, a stable rare earth hydroxide slurry having excellent dispersibility and hardly settling can be obtained, and its industrial value is extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で得られた水酸化ホルミニウムスラ
リーの分散状態と一次粒子径を示す倍率5万倍で撮した
透過型電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a transmission electron micrograph taken at a magnification of 50,000 times showing the dispersion state and primary particle diameter of a holmium hydroxide slurry obtained in Example 1.

【図2】 図1と同一視野を倍率25万倍で撮した透過
型電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a transmission electron micrograph of the same field of view as in FIG. 1 taken at a magnification of 250,000.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固形粒子の一次粒子径が150nm以下
であり、それを分散させたスラリーの電気伝導度が2m
S/cm以下である希土類元素水酸化物スラリー。
The solid particles have a primary particle diameter of 150 nm or less, and a slurry in which the particles are dispersed has an electric conductivity of 2 m.
A rare earth element hydroxide slurry having an S / cm or less.
【請求項2】 希土類元素化合物水溶液と塩基性化合物
水溶液とを混合して生じる希土類元素水酸化物沈殿を濾
別し、濾液の電気伝導度が3mS/cm以下になるまで
脱イオン水で洗浄した後、該希土類元素水酸化物を脱イ
オン水に分散させることを特徴とする希土類元素水酸化
物スラリーの製造方法。
2. A rare earth element hydroxide precipitate formed by mixing an aqueous solution of a rare earth element compound and an aqueous solution of a basic compound is separated by filtration and washed with deionized water until the filtrate has an electric conductivity of 3 mS / cm or less. Thereafter, dispersing the rare earth element hydroxide in deionized water, a method for producing a rare earth element hydroxide slurry.
【請求項3】 希土類元素化合物水溶液と界面活性剤と
塩基性化合物水溶液とを混合して生じる希土類元素水酸
化物沈殿を濾別し、濾液の電気伝導度が3mS/cm以
下になるまで脱イオン水で洗浄した後、該希土類元素水
酸化物を脱イオン水に分散させることを特徴とする希土
類元素水酸化物スラリーの製造方法。
3. A rare earth element hydroxide precipitate formed by mixing a rare earth element compound aqueous solution, a surfactant and a basic compound aqueous solution is separated by filtration, and deionized until the filtrate has an electric conductivity of 3 mS / cm or less. A method for producing a rare earth hydroxide slurry, comprising washing the rare earth hydroxide with water and then dispersing the rare earth hydroxide in deionized water.
【請求項4】 セラミックス粉末に、固形粒子の一次粒
子径が150nm以下であり、それを分散させたスラリ
ーの電気伝導度が2mS/cm以下である希土類元素水
酸化物スラリーを添加し、混合・分散し、乾燥し、成形
し、焼成することを特徴とするセラミックス焼結体。
4. A rare earth element hydroxide slurry in which the primary particle diameter of solid particles is 150 nm or less and the electric conductivity of a slurry in which the solid particles are dispersed is 2 mS / cm or less is added to the ceramic powder. A ceramic sintered body characterized by being dispersed, dried, molded and fired.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011190123A (en) * 2010-03-11 2011-09-29 Tdk Corp Method for manufacturing ceramic electronic component and ceramic raw material powder

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