JP2003073125A - Method for producing yttrium - aluminum - iron oxide - Google Patents

Method for producing yttrium - aluminum - iron oxide

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JP2003073125A
JP2003073125A JP2001266613A JP2001266613A JP2003073125A JP 2003073125 A JP2003073125 A JP 2003073125A JP 2001266613 A JP2001266613 A JP 2001266613A JP 2001266613 A JP2001266613 A JP 2001266613A JP 2003073125 A JP2003073125 A JP 2003073125A
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yttrium
aluminum
iron
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composite oxide
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健次 桜井
Giyoubai Kaku
暁梅 郭
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method for producing a polycrystal of yttrium - aluminum - iron oxide useful for an optical material, in large amount at a low cost. SOLUTION: This method comprises the steps of treating powder of compounds of yttrium, aluminum and iron as raw materials by a ball mill to effect solid reaction, and crystallizing the obtained non-equilibrated substance to form polycrystalline powder of yttrium - aluminum - iron perovskite-type oxide.

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】この出願の発明は、イットリ
ウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方法に関する
ものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、光学
材料等としてレーザー光学技術や各種ブラウン管、表示
デバイスやセンサー、触媒等の製造に有用な、イットリ
ウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の多結晶体を粉末と
して低コストで大量に製造することを可能とする新しい
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The invention of this application relates to a method for producing a yttrium-aluminum-iron composite oxide. More specifically, the invention of this application uses a polycrystalline yttrium / aluminum / iron composite oxide powder as a powder, which is useful for manufacturing laser optical technology, various cathode ray tubes, display devices, sensors, catalysts, etc. as an optical material. The present invention relates to a new method that enables mass production at a cost.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】イットリウム・アルミニウム
・鉄ペロブスカイト型複合酸化物(YAl1-XFe
X3、0<X<1)は光学材料やセンサー、触媒等とし
て注目を集めている新しい材料である。その製造方法に
ついて、あまり多くの報告はなされていないが、(1)
酸化鉄、イットリア、アルミナを出発材料とする150
0℃以上の高温プロセス、(2)ゾル・ゲルプロセスあ
るいは他の溶液反応による合成法等が一般的な製造方法
として知られている。
2. Description of the Related Art Yttrium-aluminum-iron perovskite complex oxide (YAl 1-X Fe
X O 3, 0 <X < 1) is a new material that has attracted attention optical materials and sensors, as a catalyst or the like. There are not many reports on its manufacturing method, but (1)
Starting from iron oxide, yttria, and alumina 150
A high temperature process of 0 ° C. or higher, (2) a sol-gel process or a synthesis method by other solution reaction is known as a general manufacturing method.

【0003】しかしながら、(1)の高温プロセスは特
殊な高温装置を必要とすること、また、同時に進行する
分解反応やさまざまな副反応を考慮して合成を行う必要
があり、効率的な工業生産には有利なものではなかっ
た。
However, the high-temperature process (1) requires a special high-temperature device, and it is necessary to perform synthesis in consideration of decomposition reactions and various side reactions that proceed at the same time, which leads to efficient industrial production. It wasn't an advantage.

【0004】また、(2)の方法は低温で進行する反応
であり、近年盛んに技術開発が行われているものである
が、幅広い化学組成で用いることは難しく、反応に長時
間を要し、副生成物が多く、収率もあまり高くないとい
う欠点がある。そして全般的に高コストな方法でもあ
る。
The method (2) is a reaction which proceeds at a low temperature and has been actively developed in recent years, but it is difficult to use it in a wide range of chemical compositions and the reaction requires a long time. However, there are disadvantages that there are many by-products and the yield is not so high. It is also a costly method overall.

【0005】このため、特殊な器具や特殊な条件を必要
とすることなく、低コストで、高効率な新しい製造方法
の実現が望まれていた。そこで、この出願の発明は、以
上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術
の問題点を解消し、イットリウム・アルミニウム・鉄複
合酸化物(YAl1-XFeX3、0<X<1)の多結晶
体粉末を、特殊な器具や特殊な条件を必要とすることな
く、低コストで大量に製造することを可能とする新しい
方法を提供することを課題としている。
Therefore, there has been a demand for realization of a new manufacturing method which is low in cost and highly efficient without requiring special equipment or special conditions. Therefore, the invention of this application has been made in view of the circumstances as described above, and solves the problems of the prior art and improves the yttrium-aluminum-iron composite oxide (YAl 1-X Fe X O 3 , 0 An object of the present invention is to provide a new method capable of mass-producing the polycrystalline powder of <X <1) at a low cost without requiring special equipment or special conditions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の発明
は、上記の課題を解決するものとして、以下の通りの発
明を提供する。
Therefore, the invention of this application provides the following invention in order to solve the above problems.

【0007】すなわち、まず第1には、この出願の発明
は、イットリウム・アルミニウム・鉄ペロブスカイト型
複合酸化物の製造方法であって、原料としてのイットリ
ウム、アルミニウムおよび鉄の化合物の粉末をボールミ
ルにより処理して固相反応させ、生成する非平衡物質を
結晶化させることを特徴とするイットリウム・アルミニ
ウム・鉄ペロブスカイト型複合酸化物の製造方法を提供
する。
That is, first of all, the invention of this application is a method for producing a yttrium-aluminum-iron perovskite type complex oxide, in which a powder of a compound of yttrium, aluminum and iron as a raw material is treated by a ball mill. A solid-state reaction is carried out to crystallize the non-equilibrium substance produced, and a method for producing a yttrium-aluminum-iron perovskite complex oxide is provided.

【0008】そして、この出願の発明は、上記の発明の
イットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方法
において、第2には、原料として、イットリウム、アル
ミニウム、鉄の酸化物もしくは水酸化物の粉末を用いる
ことを特徴とする製造方法を、第3には、原料として、
原子番号58〜71までのランタノイド系希土類元素の
少なくとも1種以上を含む希土類化合物を用い、イット
リウムサイトにこの元素が置換されたイットリウム・ア
ルミニウム・鉄複合酸化物を製造することを特徴とする
製造方法を提供する。
The invention of this application is, in the method for producing the yttrium-aluminum-iron composite oxide of the above-mentioned invention, secondly, as a raw material, a powder of yttrium, aluminum, iron oxide or hydroxide. Thirdly, a manufacturing method characterized by using
A method for producing an yttrium-aluminum-iron composite oxide in which a yttrium site is substituted with a rare earth compound containing at least one kind of lanthanoid rare earth element having an atomic number of 58 to 71. I will provide a.

【0009】一方で、この出願の発明は、第4には、上
記いずれかのイットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化
物の製造方法において、結晶化をボールミル内で行うこ
とを特徴とする製造方法を、第5には、5℃〜35℃の
温度範囲において結晶化させることを特徴とする製造方
法を、第6には、ボールミル内で得られた非平衡相を含
む物質に対して600℃〜1200℃の温度範囲の熱処
理を施すことを特徴とする製造方法を、第7には、焼結
助剤物質を添加してから熱処理を施すことを特徴とする
製造方法を、第8には、その熱処理に先立って成形を行
うことを特徴とする成形体イットリウム・アルミニウム
・鉄複合酸化物の製造方法なども提供する。
On the other hand, a fourth aspect of the invention of the present application is a method for producing the yttrium-aluminum-iron composite oxide according to any one of the above methods, characterized in that crystallization is performed in a ball mill. Fifth, a manufacturing method characterized by crystallization in a temperature range of 5 ° C to 35 ° C, and sixthly, 600 ° C to 1200 with respect to a substance containing a non-equilibrium phase obtained in a ball mill. A manufacturing method characterized by performing a heat treatment in a temperature range of ℃, a seventh, a manufacturing method characterized by performing a heat treatment after adding a sintering aid substance, an eighth, the Also provided is a method for producing a compact yttrium-aluminum-iron composite oxide, which is characterized in that molding is performed prior to heat treatment.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記の通りの
特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application has the characteristics as described above, and the embodiments thereof will be described below.

【0011】まず、この出願の発明が提供するイットリ
ウム・アルミニウム・鉄ペロブスカイト型複合酸化物の
製造方法は、原料としてのイットリウム、アルミニウム
および鉄の化合物の粉末をボールミルにより処理して固
相反応させ、生成する非平衡物質を結晶化させるように
している。
First, in the method for producing the yttrium-aluminum-iron perovskite type complex oxide provided by the invention of this application, a powder of a compound of yttrium, aluminum and iron as a raw material is treated by a ball mill to cause a solid phase reaction, The non-equilibrium substance formed is crystallized.

【0012】ボールミルは、一般的には、ミリングによ
る粉末の混合および粉砕に使用される手段である。しか
しながら、この出願の発明においては、ボールミルを、
固相反応させる場として、また組成を制御した非平衡物
質を生成させ、さらにはその非平衡物質を結晶化までも
させる場として用いることを特徴としている。酸化物の
合成をその目的としてボールミルを用いることは一般的
ではなく、なかでもイットリウム・アルミニウム・鉄系
の酸化物についての応用は従来皆無であって、この出願
の発明者らによってはじめて提示されるものである。
Ball mills are generally the means used to mix and grind powders by milling. However, in the invention of this application, the ball mill is
It is characterized in that it is used as a place for solid-phase reaction, as a place for producing a non-equilibrium substance having a controlled composition, and as a place for crystallization of the non-equilibrium substance. It is not common to use a ball mill for the purpose of synthesizing an oxide, and there has been no application for yttrium-aluminum-iron oxides in the past, and it is first presented by the inventors of this application. It is a thing.

【0013】すなわち、この出願の発明者らは、イット
リウム・アルミニウム・鉄系において、ボールミルのミ
リングによる固相反応によって室温付近で非平衡相が生
成すること、さらに組成やその他の条件によってはその
非平衡相の結晶化も同時にボールミル内で生じ、数ナノ
メータから数十ナノメータの大きさの結晶、すなわちナ
ノ結晶を生成させることができることに着目し、一般式
YAl1-XFeX3(0<X<1)で表されるペロブス
カイト型の複合酸化物が得られるとの知見に基づいてこ
の発明を見出したものである。このYAl1-XFeX3
は、各種の光学材料として利用されているYAlO3
ロブスカイト型複合酸化物のAlサイトをFeで置換し
て得られるものである。
That is, the inventors of the present application have found that in the yttrium / aluminum / iron system, a non-equilibrium phase is generated at around room temperature due to a solid-phase reaction due to milling by a ball mill, and depending on the composition and other conditions, the non-equilibrium phase is generated. Crystallization of the equilibrium phase also occurs in the ball mill at the same time, paying attention to the fact that crystals with a size of several nanometers to several tens of nanometers, that is, nanocrystals can be generated, and the general formula YAl 1-X Fe X O 3 (0 < The present invention was found based on the finding that a perovskite type complex oxide represented by X <1) can be obtained. This YAl 1-X Fe X O 3
Is obtained by substituting Fe for Al sites of YAlO 3 perovskite type composite oxides used as various optical materials.

【0014】この出願の発明の方法によると、ボールミ
ルのミリングによる固相反応は、室温付近の温度であっ
ても進行する。この固相反応により非平衡相が生成し、
その結晶化によりまずナノ結晶が生成するが、組成やそ
の他の条件によっては、ボールミル内でさらに結晶化が
進行して、そのまま多結晶粉末を得ることができる。こ
の場合のボールミル内とは、ミリング中のボールミル内
と、ミリングを終えたボールミル内とを含むものであ
る。ボールミル内で結晶化が進行する条件については様
々な要因が考えられるため一概には示すことはできない
が、原料に大きく依存するものと思われる。なお、この
出願の発明において室温付近の温度とは、具体的には、
たとえば、5℃〜50℃程度、より現実的には5℃〜3
5℃程度の範囲とすることができる。
According to the method of the invention of this application, the solid-phase reaction by milling in a ball mill proceeds even at a temperature near room temperature. This solid state reaction produces a non-equilibrium phase,
Nanocrystals are first generated by the crystallization, but depending on the composition and other conditions, the crystallization further proceeds in the ball mill, and a polycrystalline powder can be obtained as it is. The inside of the ball mill in this case includes the inside of the ball mill during milling and the inside of the ball mill after milling. Various factors may be considered for the conditions under which crystallization progresses in the ball mill, so it cannot be unequivocally shown, but it seems that the conditions largely depend on the raw materials. In the invention of this application, the temperature around room temperature is, specifically,
For example, about 5 ° C to 50 ° C, more realistically 5 ° C to 3 ° C.
It can be in the range of about 5 ° C.

【0015】ボールミル処理のための原料物質は、基本
的には、イットリウム、アルミニウム、鉄の化合物粉末
である。具体的には、たとえば、酸化物、水酸化物、炭
酸塩および硝酸塩などの粉末を使用することができる。
より好適には、イットリウム、アルミニウム、鉄の酸化
物または水酸化物の粉末を用いることができる。このよ
うな原料物質は、たとえば、ボールミル処理の過程にお
いて実質的に酸化物または水酸化物等となるものであっ
てもよい。
The raw material for the ball mill treatment is basically a compound powder of yttrium, aluminum and iron. Specifically, for example, powders of oxides, hydroxides, carbonates and nitrates can be used.
More preferably, powder of yttrium, aluminum, iron oxide or hydroxide can be used. Such a raw material may be, for example, one that substantially becomes an oxide or hydroxide in the process of ball mill treatment.

【0016】また、これらの原料物質に、イットリウム
サイトと置換する原子番号58〜71までのランタノイ
ド系希土類元素の物質や、焼結助剤物質の1種あるいは
2種以上が併用されてもよい。これらは、たとえば、酸
化物、複合酸化物、硝酸塩、炭酸塩、錯体等の各種のも
のを、イットリウム、アルミニウム、鉄の原料粉末に添
加して用いることができる。
Further, these raw materials may be used in combination with a material of a lanthanoid rare earth element having an atomic number of 58 to 71 for substituting the yttrium site and one or more kinds of sintering aid materials. These can be used by adding various materials such as oxides, complex oxides, nitrates, carbonates, and complexes to raw material powders of yttrium, aluminum and iron.

【0017】原料物質の粉末は、その粒径については、
平均粒径として、通常は、10μm以下、より好ましく
は、1μm以下とすることが考慮される。純度について
は、このような粒径を有する粉末の純度として一般的な
値である99.9%以上のものを用いることができる。
これらを所望の組成となるように配合してボールミルに
供する。ただし、ボールミル工程等に由来する、100
ppm程度の不可避的不純物の混入は当然のこととして
許容される。
Regarding the particle size of the raw material powder,
It is considered that the average particle diameter is usually 10 μm or less, more preferably 1 μm or less. Regarding the purity, it is possible to use a powder having such a particle size, which has a general value of 99.9% or more.
These are blended so as to have a desired composition and then subjected to a ball mill. However, 100 derived from the ball mill process, etc.
Incorporation of unavoidable impurities in the order of ppm is naturally allowed.

【0018】ボールミルについては、これら粉末の固相
反応を生じさせるに十分なエネルギーを与えるものが使
用できる。具体的には、たとえば、250rpm以上の
回転速度が実現できる遊星ボールミルや、タングステン
カーバイド(WC)等の硬質材料からなるボールおよび
容器を備えたボールミルとすること等が考慮される。
As the ball mill, one that gives sufficient energy to cause a solid phase reaction of these powders can be used. Specifically, for example, a planetary ball mill capable of achieving a rotation speed of 250 rpm or more, a ball mill provided with balls and a container made of a hard material such as tungsten carbide (WC), and the like are considered.

【0019】室温付近での固相反応により生成した物質
に非平衡相が含まれている場合には、その非平衡相を結
晶化させるために、600〜1200℃の範囲で熱処理
することができる。既に結晶化が生じてナノ結晶を含む
ような粉末については、結晶性を向上させるために、同
様の熱処理をすることができる。また、これらの粉末の
熱処理の手段については特に制限はなく、たとえば、固
相反応により生成した物質をボールミルより取り出し、
電熱炉等により熱処理を施すことが一般的な例として例
示されるが、加熱機能を備えたボールミルを用いてミリ
ング中あるいはミリング後に熱処理を施すことなども可
能である。さらに、これらの粉末は、成形により成形体
としてから熱処理に供してもよい。非平衡物質の熱処理
温度については、たとえば、ボールミル後の多結晶粉末
またはその成形体に対してあらかじめ示差熱分析などを
行うことで、その結晶化温度を的確に把握することがで
きる。熱処理の時間は、粉末であるか成形体であるかに
よって、さらには成形体の形状などによっても異なって
くるが、一般的には数分間〜数時間程度、より好適に
は、たとえば、10分間〜2時間程度の範囲とすること
が好ましい。また、熱処理を行う場合には、原料粉末に
対してではなく、ボールミル後の粉末に上記のランタノ
イド系希土類元素や焼結助剤物質を添加してから熱処理
に供すること等も可能である。混合手段としては、ボー
ルミルを引き続き用いてもよいし、乳鉢等を用いる手作
業で念入りに混合してもよい。
When the substance produced by the solid phase reaction near room temperature contains a non-equilibrium phase, it can be heat-treated at 600 to 1200 ° C. to crystallize the non-equilibrium phase. . The powder that has already been crystallized and contains nanocrystals can be subjected to the same heat treatment in order to improve the crystallinity. Further, there is no particular limitation on the means of heat treatment of these powders, for example, the substance produced by the solid phase reaction is taken out from the ball mill,
The heat treatment is performed by an electric furnace or the like as a general example, but it is also possible to perform the heat treatment during or after milling using a ball mill having a heating function. Further, these powders may be subjected to heat treatment after being molded into a molded body. Regarding the heat treatment temperature of the non-equilibrium substance, for example, the crystallization temperature can be accurately grasped by performing differential thermal analysis or the like in advance on the polycrystalline powder after the ball mill or the molded product thereof. The heat treatment time varies depending on whether it is a powder or a molded product, and further depending on the shape of the molded product, etc., but is generally several minutes to several hours, more preferably, for example, 10 minutes. It is preferably within a range of about 2 hours. Further, when the heat treatment is performed, it is possible to add the above lanthanoid rare earth element and the sintering aid substance to the powder after the ball mill, and then to perform the heat treatment instead of the raw material powder. As a mixing means, a ball mill may be continuously used, or manual mixing using a mortar or the like may be used for careful mixing.

【0020】以上のようなこの出願の発明の方法により
イットリウム・アルミニウム・鉄ペロブスカイト型複合
酸化物の多結晶体粉末を得る技術は、新しい手法である
と同時に、きわめて応用性、実用性が高い。つまり、特
殊な器具や特殊な条件を必要とせず、従来のどの方法よ
りも低コストで、高効率な方法である。たとえば、実験
室レベルの規模では、高エネルギーボールミルを24時
間、汎用されている安価な電気炉による熱処理を2時間
程度行うのみで、10〜数10gのイットリウム・アル
ミニウム・鉄ペロブスカイト型複合酸化物の多結晶体粉
末を得ることができる。また、ボールミル内において非
平衡相が結晶化することにより得られるナノ結晶をその
まま取り出し、そのサイズの小ささに着目した触媒等の
材料に応用すること等も有望と考えられる。この方法
は、容易にスケールアップを行うことが可能であり、工
業的な大量生産へと拡張するのにも適した方法である。
The technique for obtaining a polycrystalline powder of yttrium-aluminum-iron perovskite-type complex oxide by the method of the invention of the present application as described above is a new method, and at the same time, is extremely applicable and practical. In other words, it does not require special equipment or special conditions, and is a method that is lower in cost and more efficient than any conventional method. For example, on a laboratory scale, a high-energy ball mill for 24 hours and a general-purpose inexpensive electric furnace for about 2 hours are enough to produce 10 to several tens of grams of yttrium-aluminum-iron perovskite-type composite oxide. A polycrystalline powder can be obtained. It is also considered promising to take out the nanocrystals obtained by crystallization of the non-equilibrium phase in a ball mill as they are and apply them to a material such as a catalyst that pays attention to their small size. This method can be easily scaled up and is also suitable for industrial mass production.

【0021】イットリウム・アルミニウム・鉄ペロブス
カイト型複合酸化物は重要な光学材料であり、この出願
の発明の方法によって、低コストで高効率に大量生産で
きるようになれば、レーザー工学技術や各種ブラウン
管、表示デバイス、センサー、触媒等の製造技術に波及
し、それらの製造技術の進歩をも促進させると考えられ
る。
Yttrium-aluminum-iron perovskite type complex oxide is an important optical material, and if the method of the invention of this application enables mass production with low cost and high efficiency, laser engineering technology, various cathode ray tubes, It is thought that this will spread to the manufacturing technology of display devices, sensors, catalysts, etc., and promote the progress of those manufacturing technologies.

【0022】以下に実施例を示し、この発明の実施の形
態についてさらに詳しく説明する。
Examples will be shown below to describe the embodiments of the present invention in more detail.

【0023】[0023]

【実施例】(実施例1)表1に示す市販の原料粉末を、
Y:Al:Fe=1:0.7:0.3の組成で混合し、
表2に示す条件によりボールミルを行った。この実施例
では、タングステンカーバイド(WC)製の容器および
ボールミルを用いた。
Example 1 A commercially available raw material powder shown in Table 1 was used.
Y: Al: Fe = 1: 0.7: 0.3 are mixed,
Ball milling was performed under the conditions shown in Table 2. In this example, a tungsten carbide (WC) container and a ball mill were used.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】図1のX線回折図形に示すように、(a)
の出発材料の結晶構造に対応するピークは、(b)の2
4時間のミリング後には、ほぼ消失し、YAl1-XFeX
3(X=0.3)の結晶ピークが得られた。すなわ
ち、YAl0.7Fe0.33多結晶体粉末が合成されたこ
とが示された。
As shown in the X-ray diffraction pattern of FIG. 1, (a)
The peak corresponding to the crystal structure of the starting material of
After 4 hours of milling, almost disappeared, and YAl 1-X Fe X
A crystal peak of O 3 (X = 0.3) was obtained. That is, it was shown that YAl 0.7 Fe 0.3 O 3 polycrystalline powder was synthesized.

【0027】この粉末には結晶化が完了していない非平
衡相物質が一部混じっているため、アルミナ製のるつぼ
に入れて昇温による熱処理を行った。市販の電気炉を用
い、大気中で毎時100〜数100℃で昇温し、115
0℃で2時間保持することにより、(C)に示すように
粉末を完全に結晶化させることができた。このときの保
持温度(1150℃)は、図2に示すようにあらかじめ
多結晶体粉末の示差熱分析を行い、結晶化に対応する発
熱ピーク位置を指標にして決定した。
Since a part of the non-equilibrium phase substance that had not been crystallized was mixed in this powder, the powder was placed in an alumina crucible and subjected to heat treatment by heating. Using a commercially available electric furnace, the temperature is raised at 100 to several hundreds of degrees Celsius per hour in the atmosphere, and 115
By holding at 0 ° C. for 2 hours, the powder could be completely crystallized as shown in (C). The holding temperature (1150 ° C.) at this time was determined by performing a differential thermal analysis of the polycrystalline powder in advance as shown in FIG. 2 and using the exothermic peak position corresponding to crystallization as an index.

【0028】図1(c)の熱処理後に得られた物質のX
線回折図形は、データベースのYAPの回折図形とよく
一致しており、目的の物質が合成されたことが確認され
た。この粉末を走査差電子顕微鏡(SEM)で観察した
結果を図3に示した。図3には、0.1〜1ミクロン径
の丸い形状の平滑な表面を持つ粒子が認められ、この出
願の発明の方法で得られるイットリウム・アルミニウム
・鉄複合酸化物粒子は、他の方法による粉末に比して遜
色がないものであることが確認された。 (実施例2)上記実施例1において得られたボールミル
後のY−Al−Fe−O多結晶体の粉末にCeO2粉末
を添加し、引き続きボールミルで10分間ミリングし
た。このものを直径13mmのペレット状に成形した
後、電気炉で、毎時200℃で昇温し、大気中、115
0℃で2時間保持することにより、完全に結晶化させる
ことができた。これにより、YサイトにCeが置換した
(Y,Ce)−Al−Fe−O多結晶バルク体を得るこ
とができた。
The X of the material obtained after the heat treatment of FIG. 1 (c)
The line diffraction pattern was in good agreement with the YAP diffraction pattern in the database, and it was confirmed that the target substance was synthesized. The results of observing this powder with a scanning electron microscope (SEM) are shown in FIG. In FIG. 3, particles having a round shape and a smooth surface with a diameter of 0.1 to 1 micron are recognized, and the yttrium-aluminum-iron composite oxide particles obtained by the method of the invention of this application are produced by another method. It was confirmed that it was comparable to the powder. (Example 2) CeO 2 powder was added to the powder of the Y-Al-Fe-O polycrystal after the ball mill obtained in Example 1 above, and then milled for 10 minutes with the ball mill. This was molded into pellets with a diameter of 13 mm, and then heated in an electric furnace at 200 ° C./hr.
By keeping it at 0 ° C for 2 hours, it was possible to completely crystallize. As a result, a (Y, Ce) -Al-Fe-O polycrystalline bulk body in which Ce was substituted at the Y site could be obtained.

【0029】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。
Of course, the present invention is not limited to the above examples, and it goes without saying that various details can be made.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、光学材料等としてレーザー光学技術や各種ブラウ
ン管、表示デバイスやセンサー、触媒等の製造に有用
な、イットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の多結
晶体を低コストで大量に製造することを可能とする新し
い方法に関するものである。
As described in detail above, according to the present invention, a polycrystal of yttrium-aluminum-iron composite oxide useful as an optical material for producing laser optical technology, various cathode ray tubes, display devices, sensors, catalysts and the like. The present invention relates to a new method that enables mass production of a body at low cost.

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

【図1】実施例におけるイットリウム・アルミニウム・
鉄複合酸化物の合成過程に対応するX線回折測定の結果
を例示した図であって、(a)原料粉末、(b)ボール
ミル後、(c)熱処理後を示している。
FIG. 1 is a diagram showing an example of yttrium aluminum.
It is a figure which illustrated the result of the X-ray diffraction measurement corresponding to the synthetic | combination process of an iron complex oxide, Comprising: (a) raw material powder, (b) after ball mill, (c) after heat processing is shown.

【図2】実施例におけるボールミルにより得られた多結
晶体粉末の示差熱分析の結果を例示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the results of differential thermal analysis of polycrystalline powder obtained by a ball mill in the examples.

【図3】実施例で得られたイットリウム・アルミニウム
・鉄複合酸化物粉末のSEM像を例示した図である。
FIG. 3 is a view exemplifying a SEM image of the yttrium-aluminum-iron composite oxide powder obtained in the example.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 イットリウム・アルミニウム・鉄ペロブ
スカイト型複合酸化物の製造方法であって、原料として
のイットリウム、アルミニウムおよび鉄の化合物の粉末
をボールミルにより処理して固相反応させ、生成する非
平衡物質を結晶化させることを特徴とするイットリウム
・アルミニウム・鉄ペロブスカイト型複合酸化物の製造
方法。
1. A method for producing a yttrium-aluminum-iron perovskite-type composite oxide, comprising a non-equilibrium substance produced by treating a powder of a compound of yttrium, aluminum and iron as a raw material with a ball mill to cause a solid phase reaction. A method for producing a yttrium-aluminum-iron perovskite-type composite oxide, which comprises crystallization of
【請求項2】 原料として、イットリウム、アルミニウ
ム、鉄の酸化物もしくは水酸化物の粉末を用いることを
特徴とする請求項1のイットリウム・アルミニウム・鉄
複合酸化物の製造方法。
2. The method for producing the yttrium-aluminum-iron composite oxide according to claim 1, wherein a powder of yttrium, aluminum, iron oxide or hydroxide is used as a raw material.
【請求項3】 原料として、原子番号58〜71までの
ランタノイド系希土類元素の少なくとも1種以上を含む
希土類化合物を用い、イットリウムサイトにこの元素が
置換されたイットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化物
を製造することを特徴とする請求項1または2記載のイ
ットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方法。
3. A yttrium-aluminum-iron composite oxide in which a yttrium site is substituted with a rare earth compound containing at least one lanthanoid rare earth element having atomic numbers 58 to 71 as a raw material is produced. The method for producing the yttrium-aluminum-iron composite oxide according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 結晶化をボールミル内で行うことを特徴
とする請求項1ないし3いずれかに記載のイットリウム
・アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方法。
4. The method for producing the yttrium-aluminum-iron composite oxide according to claim 1, wherein the crystallization is performed in a ball mill.
【請求項5】 5℃〜35℃の温度範囲において結晶化
させることを特徴とする請求項4記載のイットリウム・
アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方法。
5. The yttrium according to claim 4, which is crystallized in a temperature range of 5 ° C. to 35 ° C.
Method for producing aluminum-iron composite oxide.
【請求項6】 ボールミル内で得られた非平衡相を含む
物質に対して600℃〜1200℃の温度範囲の熱処理
を施すことを特徴とする請求項5記載のイットリウム・
アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方法。
6. The yttrium according to claim 5, wherein the substance containing the non-equilibrium phase obtained in the ball mill is subjected to heat treatment in a temperature range of 600 ° C. to 1200 ° C.
Method for producing aluminum-iron composite oxide.
【請求項7】 請求項6記載の製造方法において、焼結
助剤物質を添加してから熱処理を施すことを特徴とする
イットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方
法。
7. The method for producing an yttrium-aluminum-iron composite oxide according to claim 6, wherein the sintering aid material is added and then heat treatment is performed.
【請求項8】 請求項6または7記載の製造方法におい
て、熱処理に先立って成形を行うことを特徴とする成形
体イットリウム・アルミニウム・鉄複合酸化物の製造方
法。
8. The method for producing a compact yttrium-aluminum-iron composite oxide according to claim 6 or 7, wherein the forming is performed prior to the heat treatment.
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