JP2002293539A - ペロブスカイト型複合酸化物粉末およびその焼結体 - Google Patents
ペロブスカイト型複合酸化物粉末およびその焼結体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結体の性能の低下や粉末ロット間のばらつ
きを防止することができる、ペロブスカイト型複合酸化
物粉末の調製方法を提供すること。 【解決手段】 一般的に化学式ＡＢＯ3で表されるペロ
ブスカイト型複合酸化物において、その出発原料である
粉末の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／Ａ＜１．３であり、
比表面積が３〜１５ｍ2／ｇで、なおかつ、粒度分布に
おけるメジアン径が１μｍ以下となるように粉末を調製
する。
きを防止することができる、ペロブスカイト型複合酸化
物粉末の調製方法を提供すること。 【解決手段】 一般的に化学式ＡＢＯ3で表されるペロ
ブスカイト型複合酸化物において、その出発原料である
粉末の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／Ａ＜１．３であり、
比表面積が３〜１５ｍ2／ｇで、なおかつ、粒度分布に
おけるメジアン径が１μｍ以下となるように粉末を調製
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペロブスカイト型
複合酸化物粉末およびその焼結体に関し、粉末ロット間
において機械的強度や電気伝導性などの諸特性のばらつ
きが小さく、例えば酸素イオン伝導性酸化物としてラン
タンガレート系複合酸化物粉末を使用した、酸素透過能
膜に好適な粉末およびその焼結体に関するものである。
複合酸化物粉末およびその焼結体に関し、粉末ロット間
において機械的強度や電気伝導性などの諸特性のばらつ
きが小さく、例えば酸素イオン伝導性酸化物としてラン
タンガレート系複合酸化物粉末を使用した、酸素透過能
膜に好適な粉末およびその焼結体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質型燃料電池や酸素センサ用固
体電解質として広く知られる部分安定化ジルコニア（３
ＹＳＺ）や安定化ジルコニア（８ＹＳＺ）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問題がある
ことから、低温での酸素イオン伝導性が高いランタンガ
レート系焼結体Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇmＯ3-δ、ただ
し、０＜ｓ,ｍ≦０．２、δ＜３が注目されている。こ
のランタンガレート系複合酸化物は、ＬａやＧａなど三
価金属成分の一部が、それより低原子価のＳｒやＭｇ等
に置換されることで酸化物イオン伝導性が大きくなる性
質を有する。
体電解質として広く知られる部分安定化ジルコニア（３
ＹＳＺ）や安定化ジルコニア（８ＹＳＺ）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問題がある
ことから、低温での酸素イオン伝導性が高いランタンガ
レート系焼結体Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇmＯ3-δ、ただ
し、０＜ｓ,ｍ≦０．２、δ＜３が注目されている。こ
のランタンガレート系複合酸化物は、ＬａやＧａなど三
価金属成分の一部が、それより低原子価のＳｒやＭｇ等
に置換されることで酸化物イオン伝導性が大きくなる性
質を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ランタンガレート系複
合酸化物の材料は難焼結性材料であり、焼成に１５００
℃以上の高温を必要とするが、そのような条件では構成
成分の一部であるＧａが揮散して、得られる焼結体の酸
素透過能が低いという問題があった。このために、ゾル
ゲル法などで合成した微細な非晶質粉末を用いて焼成温
度を下げる試みもなされているが、そうした粉末では焼
成中のＧａ成分揮散も容易となるために、得られる焼結
体において、原料粉末ロット間による性能のばらつきが
生じるという問題があった。
合酸化物の材料は難焼結性材料であり、焼成に１５００
℃以上の高温を必要とするが、そのような条件では構成
成分の一部であるＧａが揮散して、得られる焼結体の酸
素透過能が低いという問題があった。このために、ゾル
ゲル法などで合成した微細な非晶質粉末を用いて焼成温
度を下げる試みもなされているが、そうした粉末では焼
成中のＧａ成分揮散も容易となるために、得られる焼結
体において、原料粉末ロット間による性能のばらつきが
生じるという問題があった。
【０００４】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたものであり、焼結体の性能の低下や粉末ロット間の
ばらつきを防止することができる、ペロブスカイト型複
合酸化物粉末の調製方法および焼結体を提供することを
目的とする。
れたものであり、焼結体の性能の低下や粉末ロット間の
ばらつきを防止することができる、ペロブスカイト型複
合酸化物粉末の調製方法および焼結体を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１の発明は、ＡおよびＢで示される互いに異
なる金属成分と、酸素とから成り、一般的に化学式ＡＢ
Ｏ3で表されるペロブスカイト型複合酸化物において、
その出発原料である粉末の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／
Ａ＜１．３であり、比表面積が３〜１５ｍ2／ｇで、な
おかつ、粒度分布におけるメジアン径が１μｍ以下とな
るように調製されたことを特徴とするペロブスカイト型
複合酸化物の粉末を要旨とする。
めの請求項１の発明は、ＡおよびＢで示される互いに異
なる金属成分と、酸素とから成り、一般的に化学式ＡＢ
Ｏ3で表されるペロブスカイト型複合酸化物において、
その出発原料である粉末の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／
Ａ＜１．３であり、比表面積が３〜１５ｍ2／ｇで、な
おかつ、粒度分布におけるメジアン径が１μｍ以下とな
るように調製されたことを特徴とするペロブスカイト型
複合酸化物の粉末を要旨とする。
【０００６】詳細な理由は不明であるが、ＡおよびＢで
示される互いに異なる金属成分と、酸素とから成り、一
般的に化学式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型複合
酸化物の出発原料である粉末において、Ｂ／Ａ＜１．３
のモル比となるように配合を調整した粉末を用いると、
緻密化が促進されると共に、得られる焼結体の機械的強
度や電気伝導率などの諸特性における粉末ロット間のば
らつきが小さくなる。特に機械的強度のように構造敏感
性とされる特性についてはこの影響が顕著となる。
示される互いに異なる金属成分と、酸素とから成り、一
般的に化学式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型複合
酸化物の出発原料である粉末において、Ｂ／Ａ＜１．３
のモル比となるように配合を調整した粉末を用いると、
緻密化が促進されると共に、得られる焼結体の機械的強
度や電気伝導率などの諸特性における粉末ロット間のば
らつきが小さくなる。特に機械的強度のように構造敏感
性とされる特性についてはこの影響が顕著となる。
【０００７】原料配合においてＢ／Ａ比を１．０にした
場合には、焼結体中においてＢ／Ａ比が１．０よりも小
さくなっており、原料粉末ロット間での特性のばらつき
が大きくなる傾向がある。これに対して、原料粉末にお
けるＢ／Ａ比が１＜Ｂ／Ａ＜１．３となるように配合す
ると焼結体中におけるＢ／Ａ比は１．０よりも大きくな
り、原料粉末ロット間の特性のばらつきが小さくなる傾
向がある。更に原料粉末中のＢ／Ａ比を１．３＜Ｂ／Ａ
となるように配合した場合にも、同様の効果は認められ
るものの、特性の低下が顕著になる問題があるため好ま
しくない。
場合には、焼結体中においてＢ／Ａ比が１．０よりも小
さくなっており、原料粉末ロット間での特性のばらつき
が大きくなる傾向がある。これに対して、原料粉末にお
けるＢ／Ａ比が１＜Ｂ／Ａ＜１．３となるように配合す
ると焼結体中におけるＢ／Ａ比は１．０よりも大きくな
り、原料粉末ロット間の特性のばらつきが小さくなる傾
向がある。更に原料粉末中のＢ／Ａ比を１．３＜Ｂ／Ａ
となるように配合した場合にも、同様の効果は認められ
るものの、特性の低下が顕著になる問題があるため好ま
しくない。
【０００８】次に、粉末の比表面積について述べる。比
表面積が３ｍ2／ｇ未満の粗大な出発原料では粉砕に長
時間を要する。一般に粉砕にはボールミルなどの粉砕媒
体が用いられるので、その工程に要する時間が長くなる
ことは粉砕媒体の摩耗量が増大し、最終的に得られる焼
結体の性能を低下させる。また、粉砕媒体の摩耗量は粉
砕される原料粉末が粗大である方が増大する傾向にある
ことは、そうした影響を助長することになり、比表面積
が３ｍ2／ｇ未満の粉末を出発原料に用いることは好ま
しくない。一方、比表面積が１５ｍ2／ｇを超える微細
な原料では比較的低温で緻密化するが、焼成中のＧａ揮
散量が増大するために、電気伝導率などの、組成に強く
依存する特性が低下するため、そのような粉末を用いる
ことは好ましくない。
表面積が３ｍ2／ｇ未満の粗大な出発原料では粉砕に長
時間を要する。一般に粉砕にはボールミルなどの粉砕媒
体が用いられるので、その工程に要する時間が長くなる
ことは粉砕媒体の摩耗量が増大し、最終的に得られる焼
結体の性能を低下させる。また、粉砕媒体の摩耗量は粉
砕される原料粉末が粗大である方が増大する傾向にある
ことは、そうした影響を助長することになり、比表面積
が３ｍ2／ｇ未満の粉末を出発原料に用いることは好ま
しくない。一方、比表面積が１５ｍ2／ｇを超える微細
な原料では比較的低温で緻密化するが、焼成中のＧａ揮
散量が増大するために、電気伝導率などの、組成に強く
依存する特性が低下するため、そのような粉末を用いる
ことは好ましくない。
【０００９】さて、比表面積は粉末の製造工程管理に多
く利用されているが、対象とする粉末の粒度分布は反映
されないために、上記比表面積を満たしていても部分的
に粗大な粒子や微細な粒子が混在していると、粉末成形
体の部分毎に焼結性に大きな差が生じ、粉末ロット間で
の、得られる焼結体の特性のばらつきの原因になる。比
表面積が３〜１５ｍ2／ｇであると同時に、粒度分布に
おけるメジアン径が１μｍ以下である場合には、そうし
た問題を回避可能である。
く利用されているが、対象とする粉末の粒度分布は反映
されないために、上記比表面積を満たしていても部分的
に粗大な粒子や微細な粒子が混在していると、粉末成形
体の部分毎に焼結性に大きな差が生じ、粉末ロット間で
の、得られる焼結体の特性のばらつきの原因になる。比
表面積が３〜１５ｍ2／ｇであると同時に、粒度分布に
おけるメジアン径が１μｍ以下である場合には、そうし
た問題を回避可能である。
【００１０】請求項２の発明は、前記ペロブスカイト型
複合酸化物粉末が、Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇmＭxＯ
3-δ、ただし、０＜ｓ,ｍ≦０．２、０＜ｘ＜０．３、
δ＜３、の化学組成を持ち、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓ
ｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの何れか一種以
上から選ばれる、ランタンガレート系複合酸化物粉末で
あることを特徴とする粉末を要旨とする。
複合酸化物粉末が、Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇmＭxＯ
3-δ、ただし、０＜ｓ,ｍ≦０．２、０＜ｘ＜０．３、
δ＜３、の化学組成を持ち、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓ
ｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの何れか一種以
上から選ばれる、ランタンガレート系複合酸化物粉末で
あることを特徴とする粉末を要旨とする。
【００１１】Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇmＯ3-δ、ただ
し、０＜ｓ,ｍ≦０．２、δ＜３で表されるランタンガ
レート系複合酸化物粉末においては、１＜Ｂ／Ａ＜１．
３の組成にするに際して、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの何れか一種以上か
ら選ばれる金属成分を添加することにより、粉末の焼結
性を向上させると共に機械的強度や電気伝導率などの諸
特性の、粉末ロット間によるばらつきを低減する効果が
ある。詳細は不明であるが、上述の添加成分は何れもＧ
ａサイト（Ｂサイト）に固溶するものであることから、
焼成中に揮散したＧａ成分を補ってＢサイトを埋めるこ
とで、粉体の焼結性向上や粉末ロット間による焼結体の
諸特性のばらつき低減に寄与している可能性がある。
し、０＜ｓ,ｍ≦０．２、δ＜３で表されるランタンガ
レート系複合酸化物粉末においては、１＜Ｂ／Ａ＜１．
３の組成にするに際して、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの何れか一種以上か
ら選ばれる金属成分を添加することにより、粉末の焼結
性を向上させると共に機械的強度や電気伝導率などの諸
特性の、粉末ロット間によるばらつきを低減する効果が
ある。詳細は不明であるが、上述の添加成分は何れもＧ
ａサイト（Ｂサイト）に固溶するものであることから、
焼成中に揮散したＧａ成分を補ってＢサイトを埋めるこ
とで、粉体の焼結性向上や粉末ロット間による焼結体の
諸特性のばらつき低減に寄与している可能性がある。
【００１２】請求項３の発明は、非水系分散媒中におい
て、直径５ｍｍ以下の安定化ジルコニアビーズを質量比
で３０％以上含む粉砕媒体を用いて粒度を調整すること
による請求項１または２に示す粉末の製造方法を要旨と
する。
て、直径５ｍｍ以下の安定化ジルコニアビーズを質量比
で３０％以上含む粉砕媒体を用いて粒度を調整すること
による請求項１または２に示す粉末の製造方法を要旨と
する。
【００１３】一般的に試薬として入手可能な酸化物を用
いた場合は勿論、ゾルゲル法や共沈法などの湿式法で粉
末を作製した場合も、特に仮焼した場合には原料粒子は
粗大であり、その比表面積は３ｍ2／ｇよりも小さくな
ることがあり、然るべき手段によって比表面積および粒
径分布を調整する必要がある。このような目的のために
は、一般的にはボールミルや遊星ミル、媒体攪拌ミルの
ような粉砕媒体による微粒子化手段が用いられるが、更
には、粉末の帯電や飛散の防止、粉砕効率の向上のため
に湿式で行なわれることが多い。
いた場合は勿論、ゾルゲル法や共沈法などの湿式法で粉
末を作製した場合も、特に仮焼した場合には原料粒子は
粗大であり、その比表面積は３ｍ2／ｇよりも小さくな
ることがあり、然るべき手段によって比表面積および粒
径分布を調整する必要がある。このような目的のために
は、一般的にはボールミルや遊星ミル、媒体攪拌ミルの
ような粉砕媒体による微粒子化手段が用いられるが、更
には、粉末の帯電や飛散の防止、粉砕効率の向上のため
に湿式で行なわれることが多い。
【００１４】しかし、例えばＬａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇm
Ｏ3-δ、ただし、０＜ｓ,ｍ≦０．２、δ＜３のような
ランタンガレート系複合酸化物では、Ｌａ成分が比較的
容易に水分と反応して水酸化物を生成して粉末の緻密化
を阻害する傾向がある。このような場合は非水系分散媒
中で粉砕処理することで水酸化物の生成を抑制すること
ができる。使用する非水系分散媒としては、メタノー
ル、エタノール、イソプロプルアルコールなどのアルコ
ール類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、その他ア
セトン、エーテルなど様々なものが挙げられるが特に制
限されない。また、それら分散媒中に水分が混入しない
ことが望ましいが、通常用いる程度の範囲での混入であ
れば差し支えない。しかも、水を分散媒体としても使用
可能であるが、その場合には生成した水酸化物を分解し
てから緻密化温度領域に曝す必要がある。
Ｏ3-δ、ただし、０＜ｓ,ｍ≦０．２、δ＜３のような
ランタンガレート系複合酸化物では、Ｌａ成分が比較的
容易に水分と反応して水酸化物を生成して粉末の緻密化
を阻害する傾向がある。このような場合は非水系分散媒
中で粉砕処理することで水酸化物の生成を抑制すること
ができる。使用する非水系分散媒としては、メタノー
ル、エタノール、イソプロプルアルコールなどのアルコ
ール類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、その他ア
セトン、エーテルなど様々なものが挙げられるが特に制
限されない。また、それら分散媒中に水分が混入しない
ことが望ましいが、通常用いる程度の範囲での混入であ
れば差し支えない。しかも、水を分散媒体としても使用
可能であるが、その場合には生成した水酸化物を分解し
てから緻密化温度領域に曝す必要がある。
【００１５】使用する粉砕媒体は安定化ジルコニア製が
摩耗量が少なく、かつ、粉砕効果が期待できることから
望ましい。アルミナでは摩耗量が多く、混入したＡｌ成
分により、却って特性のばらつきを招くことがある。ま
た、本発明に示す粉末を得るための粉砕媒体としては、
特に直径２〜３ｍｍ程度のもののみであれば好ましい
が、生産工程における取り扱い性や経済性を考慮する
と、直径５ｍｍ以下のものが粉砕媒体全体での質量比で
３０％以上あれば、実質差し支えはない。
摩耗量が少なく、かつ、粉砕効果が期待できることから
望ましい。アルミナでは摩耗量が多く、混入したＡｌ成
分により、却って特性のばらつきを招くことがある。ま
た、本発明に示す粉末を得るための粉砕媒体としては、
特に直径２〜３ｍｍ程度のもののみであれば好ましい
が、生産工程における取り扱い性や経済性を考慮する
と、直径５ｍｍ以下のものが粉砕媒体全体での質量比で
３０％以上あれば、実質差し支えはない。
【００１６】請求項４の発明は、請求項１または２に示
すペロブスカイト型複合酸化物粉末を用いて、１５００
℃よりも低温で緻密化させて得る焼結体を要旨とする。
すペロブスカイト型複合酸化物粉末を用いて、１５００
℃よりも低温で緻密化させて得る焼結体を要旨とする。
【００１７】本発明により、出発原料粉末の比表面積お
よび粒径分布を調整することによって焼結性が高くな
り、１５００℃より低温でも緻密化でき、同時に焼成中
の成分の揮散も抑えられる。加えて、成分を調整した粉
末を用いることによって粉末ロットの違いが焼結体の諸
特性に与える影響は小さくなり、特性のばらつきが少な
い焼結体が得られる。
よび粒径分布を調整することによって焼結性が高くな
り、１５００℃より低温でも緻密化でき、同時に焼成中
の成分の揮散も抑えられる。加えて、成分を調整した粉
末を用いることによって粉末ロットの違いが焼結体の諸
特性に与える影響は小さくなり、特性のばらつきが少な
い焼結体が得られる。
【００１８】以上のとおり本発明は、上記請求項に示し
た内容によるペロブスカイト系複合酸化物粉末および焼
結体の製造方法を示している。この内容に従う原料粉末
を使用することにより、機械的強度や電気伝導性などの
諸特性の粉末ロット間でのばらつきが小さく、例えば酸
素イオン伝導性酸化物としてランタンガレート系複合酸
化物粉末を使用した酸素透過能膜に好適な粉末および焼
結体を得ることができる。
た内容によるペロブスカイト系複合酸化物粉末および焼
結体の製造方法を示している。この内容に従う原料粉末
を使用することにより、機械的強度や電気伝導性などの
諸特性の粉末ロット間でのばらつきが小さく、例えば酸
素イオン伝導性酸化物としてランタンガレート系複合酸
化物粉末を使用した酸素透過能膜に好適な粉末および焼
結体を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （実施例１）各々ロットが異なる市販のランタンガレー
ト系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8Ｍｇ
0.2Ｏ3-δ）粉末１００重量部に市販のアルミナ粉末２
重量部を加え、エタノール１５０重量部、直径２ｍｍの
ＹＳＺビーズ２５０重量部と共に、樹脂ポット中に入れ
て一晩ボールミリングした。この粉末を乾燥、解砕後、
一軸加圧および１００ＭＰａでのＣＩＰ成形を行なっ
た。得られた成形体を大気中１４００℃で焼成し、焼結
体を得た。
て説明する。 （実施例１）各々ロットが異なる市販のランタンガレー
ト系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8Ｍｇ
0.2Ｏ3-δ）粉末１００重量部に市販のアルミナ粉末２
重量部を加え、エタノール１５０重量部、直径２ｍｍの
ＹＳＺビーズ２５０重量部と共に、樹脂ポット中に入れ
て一晩ボールミリングした。この粉末を乾燥、解砕後、
一軸加圧および１００ＭＰａでのＣＩＰ成形を行なっ
た。得られた成形体を大気中１４００℃で焼成し、焼結
体を得た。
【００２０】（実施例２）各々ロットが異なる市販のラ
ンタンガレート系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8
Ｍｇ0.2Ｏ3-δ）粉末１００重量部に市販の酸化鉄粉末
６重量部を加え、エタノール１５０重量部、直径２ｍｍ
のＹＳＺビーズ２５０重量部と共に、樹脂ポット中に入
れて一晩ボールミリングした。この粉末を乾燥後、解砕
後、一軸加圧および１００ＭＰａでのＣＩＰ成形を行な
った。得られた成形体を大気中１４００℃で焼成し、焼
結体を得た。
ンタンガレート系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8
Ｍｇ0.2Ｏ3-δ）粉末１００重量部に市販の酸化鉄粉末
６重量部を加え、エタノール１５０重量部、直径２ｍｍ
のＹＳＺビーズ２５０重量部と共に、樹脂ポット中に入
れて一晩ボールミリングした。この粉末を乾燥後、解砕
後、一軸加圧および１００ＭＰａでのＣＩＰ成形を行な
った。得られた成形体を大気中１４００℃で焼成し、焼
結体を得た。
【００２１】（比較例１）各々ロットが異なる市販のラ
ンタンガレート系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8
Ｍｇ0.2Ｏ3-δ）粉末１００重量部をエタノール１５０
重量部、直径２ｍｍのＹＳＺビーズ２５０重量部と共
に、樹脂ポット中に入れて一晩ボールミリングした。こ
の粉末を乾燥後、解砕後、一軸加圧および１００ＭＰａ
でのＣＩＰ成形を行なった。得られた成形体を大気中１
４００℃で焼成し、焼結体を得た。
ンタンガレート系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8
Ｍｇ0.2Ｏ3-δ）粉末１００重量部をエタノール１５０
重量部、直径２ｍｍのＹＳＺビーズ２５０重量部と共
に、樹脂ポット中に入れて一晩ボールミリングした。こ
の粉末を乾燥後、解砕後、一軸加圧および１００ＭＰａ
でのＣＩＰ成形を行なった。得られた成形体を大気中１
４００℃で焼成し、焼結体を得た。
【００２２】（比較例２）各々ロットが異なる市販のラ
ンタンガレート系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8
Ｍｇ0.2Ｏ3-δ）粉末を、粉砕せずにそのまま金型に充
填し、一軸加圧および１００ＭＰａでのＣＩＰ成形を行
なった。得られた成形体を大気中１４００℃で焼成し
た。
ンタンガレート系複合酸化物（Ｌａ0.9Ｓｒ0.1Ｇａ0.8
Ｍｇ0.2Ｏ3-δ）粉末を、粉砕せずにそのまま金型に充
填し、一軸加圧および１００ＭＰａでのＣＩＰ成形を行
なった。得られた成形体を大気中１４００℃で焼成し
た。
【００２３】（評価）それぞれ、大気中１４００℃での
焼成により得られた焼結体から試験片を切出し、ＪＩＳ
規格に準じて室温にて三点曲げ強度を測定した。また、
解砕した粉末について、周知のＢＥＴ比表面積の測定及
びレーザー散乱回折方式による粒度分布測定を行なっ
た。また、得られた焼結体についてＩＣＰ分光分析（誘
導結合高周波プラズマ分光法）を用いて、Ｂ／Ａサイト
のモル比を測定した。実施例および比較例の結果を表１
に示す。
焼成により得られた焼結体から試験片を切出し、ＪＩＳ
規格に準じて室温にて三点曲げ強度を測定した。また、
解砕した粉末について、周知のＢＥＴ比表面積の測定及
びレーザー散乱回折方式による粒度分布測定を行なっ
た。また、得られた焼結体についてＩＣＰ分光分析（誘
導結合高周波プラズマ分光法）を用いて、Ｂ／Ａサイト
のモル比を測定した。実施例および比較例の結果を表１
に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】全く粉砕しなかった原料粉末を用いた比較
例２では、粒子が粗大であったために１４００℃では緻
密化しなかった。これに対して２つの実施例と、比較例
１では粉砕の効果によりメジアン径は１μm以下に、ま
た、ＢＥＴ比表面積は３〜１５ｍ2／ｇとなったことか
ら１４００℃での焼成で緻密な焼結体を得た。これらに
ついて構造敏感性を有する機械的強度を比較すること
で、原料粉末のロット間のばらつきを見てみると、比較
例１では粉末ロットによって２倍以上の格差が生じてお
り、また、焼結体中のＢ／Ａモル比が１よりも小さくな
っている。これは、Ｇａの揮散によるものである。これ
に対して、アルミナ粉末や酸化鉄粉末を添加したもので
は粉末ロット間での曲げ強度のばらつきは比較的小さく
なり、また、焼成体中のＢ／Ａモル比は１よりも大きい
ことがわかる。
例２では、粒子が粗大であったために１４００℃では緻
密化しなかった。これに対して２つの実施例と、比較例
１では粉砕の効果によりメジアン径は１μm以下に、ま
た、ＢＥＴ比表面積は３〜１５ｍ2／ｇとなったことか
ら１４００℃での焼成で緻密な焼結体を得た。これらに
ついて構造敏感性を有する機械的強度を比較すること
で、原料粉末のロット間のばらつきを見てみると、比較
例１では粉末ロットによって２倍以上の格差が生じてお
り、また、焼結体中のＢ／Ａモル比が１よりも小さくな
っている。これは、Ｇａの揮散によるものである。これ
に対して、アルミナ粉末や酸化鉄粉末を添加したもので
は粉末ロット間での曲げ強度のばらつきは比較的小さく
なり、また、焼成体中のＢ／Ａモル比は１よりも大きい
ことがわかる。
【００２６】このように本発明の範囲の実施例では、Ａ
およびＢで示される互いに異なる金属成分と、酸素とか
ら成り、一般的に化学式ＡＢＯ3で表されるペロブスカ
イト型複合酸化物において、その出発原料である粉末
の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／Ａ＜１．３であり、比表
面積が３〜１５ｍ2／ｇで、なおかつ、粒度分布におけ
るメジアン径が１μｍ以下となるように調製されたこと
を特徴とするペロブスカイト型複合酸化物粉末を用いる
ので、１５００℃よりも低温での緻密化が可能であるだ
けでなく、粉末ロット間において機械的強度や電気伝導
性などの諸特性のばらつきが小さく、例えば酸素イオン
伝導性酸化物としてランタンガレート系複合酸化物粉末
を使用した酸素透過能膜に好適な粉末および焼結体に関
するものである。なお、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。
およびＢで示される互いに異なる金属成分と、酸素とか
ら成り、一般的に化学式ＡＢＯ3で表されるペロブスカ
イト型複合酸化物において、その出発原料である粉末
の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／Ａ＜１．３であり、比表
面積が３〜１５ｍ2／ｇで、なおかつ、粒度分布におけ
るメジアン径が１μｍ以下となるように調製されたこと
を特徴とするペロブスカイト型複合酸化物粉末を用いる
ので、１５００℃よりも低温での緻密化が可能であるだ
けでなく、粉末ロット間において機械的強度や電気伝導
性などの諸特性のばらつきが小さく、例えば酸素イオン
伝導性酸化物としてランタンガレート系複合酸化物粉末
を使用した酸素透過能膜に好適な粉末および焼結体に関
するものである。なお、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。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
１５００℃よりも低温での緻密化が可能であるだけでな
く、粉末ロット間において機械的強度や電気伝導性など
の諸特性のばらつきが小さく、例えば酸素イオン伝導性
酸化物としてランタンガレート系複合酸化物粉末を使用
した酸素透過能膜に好適な粉末および焼結体を得ること
ができる。
１５００℃よりも低温での緻密化が可能であるだけでな
く、粉末ロット間において機械的強度や電気伝導性など
の諸特性のばらつきが小さく、例えば酸素イオン伝導性
酸化物としてランタンガレート系複合酸化物粉末を使用
した酸素透過能膜に好適な粉末および焼結体を得ること
ができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 ＡおよびＢで示される互いに異なる金属
成分と、酸素とから成り、一般的に化学式ＡＢＯ3で表
されるペロブスカイト型複合酸化物において、その出発
原料である粉末の、ＡとＢのモル比が１＜Ｂ／Ａ＜１．
３であり、比表面積が３〜１５ｍ2／ｇで、なおかつ、
粒度分布におけるメジアン径が１μｍ以下となるように
調製されたことを特徴とするペロブスカイト型複合酸化
物粉末。 - 【請求項２】 前記ペロブスカイト型複合酸化物の一種
であるランタンガレート系複合酸化物の粉末であって、
Ｌａ1-sＳｒsＧａ1-mＭｇmＭxＯ3-δ、ただし、０＜ｓ,
ｍ≦０．２、０＜x＜０．３、δ＜３の化学組成を持
ち、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉの何れか一種以上から選ばれる、ランタ
ンガレート系複合酸化物粉末であることを特徴とする請
求項１に記載のペロブスカイト型複合酸化物粉末。 - 【請求項３】 非水系分散媒中において、直径５ｍｍ以
下の安定化ジルコニアビーズを３０ｍａｓｓ％以上含む
粉砕媒体を用いて粒度を調整することを特徴とする、請
求項１または２に記載のペロブスカイト型複合酸化物粉
末の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載のペロブスカイ
ト型複合酸化物粉末を用い、１５００℃よりも低温で緻
密化させて得られるペロブスカイト型複合酸化物焼結
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101195A JP2002293539A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | ペロブスカイト型複合酸化物粉末およびその焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101195A JP2002293539A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | ペロブスカイト型複合酸化物粉末およびその焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002293539A true JP2002293539A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18954551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001101195A Pending JP2002293539A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | ペロブスカイト型複合酸化物粉末およびその焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002293539A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003068706A1 (fr) * | 2002-02-18 | 2003-08-21 | Noritake Co.,Limited | Poudre de matiere premiere permettant la realisation de materiau apte a la conduction d'ion d'oxygene et son procede de production |
| 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 |
| 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 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001101195A patent/JP2002293539A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003068706A1 (fr) * | 2002-02-18 | 2003-08-21 | Noritake Co.,Limited | Poudre de matiere premiere permettant la realisation de materiau apte a la conduction d'ion d'oxygene et son procede de production |
| US7364713B2 (en) | 2002-02-18 | 2008-04-29 | Noritake Co., Limited | Raw material powder for molding oxide ion conductor, and method for manufacturing the same |
| 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 |
| 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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