JP2013014460A - Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof - Google Patents

Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2013014460A
JP2013014460A JP2011147383A JP2011147383A JP2013014460A JP 2013014460 A JP2013014460 A JP 2013014460A JP 2011147383 A JP2011147383 A JP 2011147383A JP 2011147383 A JP2011147383 A JP 2011147383A JP 2013014460 A JP2013014460 A JP 2013014460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
slurry
sealed container
complex oxide
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011147383A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Kato
真一 加藤
Koji Kuroda
孝次 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011147383A priority Critical patent/JP2013014460A/en
Priority to CN2012102159009A priority patent/CN102850055A/en
Priority to KR1020120069714A priority patent/KR20130004124A/en
Publication of JP2013014460A publication Critical patent/JP2013014460A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/006Alkaline earth titanates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30Three-dimensional structures
    • C01P2002/34Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a perovskite form composite oxide and its production apparatus which can obtain perovskite form composite oxide particles with high crystallinity.SOLUTION: In the production method of perovskite form composite oxides, the perovskite form composite oxide is given by the general formula ABO(wherein A includes at least one among Ba, Ca and Sr, and B includes at least Ti). The method includes a reaction process of heating a raw liquid containing at least titanium oxide powder in a hermetically sealed vessel, and adding a hydroxide of an element composing A site component to the heated raw liquid for reaction. Therefore, perovskite form composite oxide particles with high crystallinity can be obtained.

Description

この発明は、ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置およびその製造方法に関し、特にたとえば、ペロブスカイト型複合酸化物であるチタン酸バリウムの製造方法およびその製造装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a perovskite complex oxide and a method for manufacturing the same, and more particularly to a method for manufacturing barium titanate, which is a perovskite complex oxide, and an apparatus for manufacturing the same.

近年における積層コンデンサ等の小型大容量化の進展に伴い、誘電体素子の薄層化が進んでいる。この種の薄層積層コンデンサを製造するためには、誘電体セラミックスの結晶粒を小さくして粒成長を抑制しなければならず、そのためには、セラミック素原料である複合酸化物は、微粒でかつ結晶性に優れることが要求される。   In recent years, with the progress of miniaturization and large capacity of multilayer capacitors and the like, dielectric elements have been made thinner. In order to manufacture this type of thin-layer multilayer capacitor, it is necessary to reduce the grain size of the dielectric ceramics to suppress the grain growth. In addition, it is required to have excellent crystallinity.

微粒でかつ結晶性に優れたチタン酸バリウム等のペロブスカイト型複合酸化物を製造する方法として、たとえば、特許文献1および特許文献2に示されたようなペロブスカイト型複合酸化物の製造方法が提案されている。   As a method for producing a perovskite complex oxide such as barium titanate having fine particles and excellent crystallinity, for example, a method for producing a perovskite complex oxide as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 has been proposed. ing.

特許文献1に記載のペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、一般式ABO3で表されるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法であって、Aサイト成分を構成する元素の、結晶水を含む水酸化物と、250m2/g以上の比表面積を有する酸化チタン粉末とを混合する混合処理工程を備え、この混合処理工程は、加熱処理を行うことにより結晶水の水分のみでAサイト成分の溶解した溶解液を生成するための溶解液生成工程と、酸化チタン粉末と溶解液とを反応させて反応合成物を生成するための反応工程とを含むとともに、溶解生成工程と反応工程とが連続的に進行するようにした、複合酸化物粉末の製造方法である。
また、特許文献1には、上述の製造方法により得られた複合酸化物粉末を仮焼することが開示されている。
The method for producing a perovskite complex oxide described in Patent Document 1 is a method for producing a perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 , and includes water containing crystal water of an element constituting the A site component. It has a mixing treatment step of mixing oxide and titanium oxide powder having a specific surface area of 250 m 2 / g or more, and this mixing treatment step dissolves the A site component only by water of crystallization water by performing heat treatment. A solution generation step for generating a dissolved solution and a reaction step for reacting titanium oxide powder with the solution to generate a reaction product, and the solution generation step and the reaction step are continuous. This is a method for producing a composite oxide powder.
Patent Document 1 discloses that the composite oxide powder obtained by the above-described manufacturing method is calcined.

また、特許文献2に記載のペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、水酸化チタンコロイドに、バリウム塩水溶液を、カルボン酸の存在下において、チタンとバリウムの仕込み組成(Ba/Ti)が1.00〜1.10となるように添加してチタン酸バリウム核粒子を生成させ、次いで、該チタン酸バリウム核粒子を含む反応溶液を100℃〜350℃の温度範囲で水熱処理して立方晶の球状チタン酸バリウム粒子を得、該球状チタン酸バリウム粒子を800℃〜1200℃の温度範囲で仮焼して正方晶とすることを特徴とした、球状チタン酸バリウム粒子粉末の製造方法である。   Further, in the method for producing a perovskite complex oxide described in Patent Document 2, a charged composition (Ba / Ti) of titanium and barium is 1. in a titanium hydroxide colloid, an aqueous barium salt solution in the presence of carboxylic acid. The barium titanate core particles are produced by adding to 0.001 to 10.10, and then the reaction solution containing the barium titanate core particles is hydrothermally treated in a temperature range of 100 ° C. to 350 ° C. to form cubic crystals. A method for producing spherical barium titanate particles, comprising obtaining spherical barium titanate particles and calcining the spherical barium titanate particles in a temperature range of 800 ° C. to 1200 ° C. to form tetragonal crystals.

特許文献1および特許文献2に記載の製造方法により得られた複合酸化物は、超微粒で、かつ、結晶性に優れた立方晶の複合酸化物である。そして、得られた複合酸化物を仮焼処理することにより、結晶性に優れた正方晶系の複合酸化物を製造することができるとされている。   The composite oxide obtained by the production methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2 is a cubic composite oxide having ultrafine particles and excellent crystallinity. And it is said that the tetragonal complex oxide excellent in crystallinity can be manufactured by calcining the obtained complex oxide.

特許第4200427号公報Japanese Patent No. 4200197 特許第4240190号公報Japanese Patent No. 4240190

しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の製造方法により得られた立方晶の複合酸化物において、該複合酸化物の格子内に水酸基が残留することにより、結晶性が十分でない懸念がある。すなわち、特許文献1では、反応工程全体の温度が100℃未満であることから、水酸基が残留する懸念がある。また、特許文献2では、チタン酸バリウム核粒子を生成する際の温度が100℃未満(実施例では、70℃)により行われていることから、やはり核部分に水酸基が残留する懸念がある。
したがって、立方晶の複合酸化物の結晶性が十分でないことから、これらを仮焼して正方晶に転位させても、その結晶性が十分でないといった問題があった。
However, in the cubic composite oxide obtained by the manufacturing methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, there is a concern that the crystallinity may not be sufficient due to residual hydroxyl groups in the lattice of the composite oxide. That is, in patent document 1, since the temperature of the whole reaction process is less than 100 degreeC, there exists a concern that a hydroxyl group may remain. Moreover, in patent document 2, since the temperature at the time of producing | generating barium titanate nucleus particle | grains is performed by less than 100 degreeC (an Example is 70 degreeC), there exists a possibility that a hydroxyl group may remain in a nucleus part.
Therefore, since the crystallinity of the cubic complex oxide is not sufficient, there is a problem that even if these are calcined and rearranged to tetragonal crystal, the crystallinity is not sufficient.

それゆえに、この発明の主たる目的は、結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子を得ることのできるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法およびその製造装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a method for producing a perovskite complex oxide and a production apparatus therefor, which can obtain perovskite complex oxide particles having high crystallinity.

この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、一般式ABO3(AはBa、CaおよびSrのうちの少なくとも1つを含み、Bは少なくともTiを含む)で表されるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法であって、少なくとも酸化チタン粉末を含んだ原料液を密封容器の内部で加熱し、加熱された原料液にAサイト成分を構成する元素の水酸化物を加えて反応させる反応工程を含むことを特徴とする、ペロブスカイト型複合酸化物の製造方法である。
また、この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法では、加熱された原料液にAサイト成分を構成する元素の水酸化物を加えて反応させることにより原料液の温度が100℃以上になることが好ましい。
さらにまた、この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法では、反応工程で得られた反応生成物を800℃〜1000℃で熱処理する熱処理工程を含むことが好ましい。
この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置は、一般式ABO3(AはBa、CaおよびSrのうちの少なくとも1つを含み、Bは少なくともTiを含む)で表されるペロブスカイト型複合酸化物を製造するためのペロブスカイト型複合酸化物の製造装置であって、少なくとも酸化チタン粉末を含む原料液を密封するための密封容器と、密封容器の内部において密封された原料液を加熱するための加熱手段と、原料液にAサイト成分を構成する元素の水酸化物を投入するための投入手段とを備えることを特徴とする、ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置である。
The method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention is a perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 (A includes at least one of Ba, Ca and Sr, and B includes at least Ti). A method for producing a product, comprising heating a raw material liquid containing at least titanium oxide powder inside a sealed container, and adding a hydroxide of an element constituting an A-site component to the heated raw material liquid to cause a reaction. Is a method for producing a perovskite complex oxide.
In the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention, the temperature of the raw material liquid becomes 100 ° C. or higher by adding and reacting the hydroxide of the element constituting the A site component to the heated raw material liquid. It is preferable.
Furthermore, the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention preferably includes a heat treatment step of heat treating the reaction product obtained in the reaction step at 800 ° C. to 1000 ° C.
The apparatus for producing a perovskite complex oxide according to the present invention is a perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 (A includes at least one of Ba, Ca and Sr, and B includes at least Ti). An apparatus for producing a perovskite complex oxide for producing a product, comprising: a sealed container for sealing a raw material liquid containing at least titanium oxide powder; and a heating of the raw material liquid sealed inside the sealed container An apparatus for producing a perovskite complex oxide, comprising heating means and charging means for charging a hydroxide of an element constituting an A-site component into a raw material liquid.

この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法によれば、加熱された原料液に対してAサイト成分を構成する元素の水酸化物が投入されるので、ペロブスカイト型複合酸化物粒子内の水酸基の含有量が少なく、結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子を簡易な方法で得ることができる。
また、この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法において、加熱された原料液に対してAサイト成分を構成する元素の水酸化物が投入され、さらに、100℃以上の高温状態で反応が開始されると、ペロブスカイト型複合酸化物の結晶格子内における水酸基の残留を低減することができる。したがって、より結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子を得ることができる。
さらにまた、この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法では、反応工程で得られた反応生成物を800℃〜1000℃で熱処理する熱処理工程を含むと、正方晶の結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子を得ることができる。
この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置によれば、本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置によれば、Aサイト成分を構成する元素の水酸化物を投入するための投入手段を有していることから、密封容器の内部の状態について高温・高圧を維持しながら、投入手段からAサイト成分を構成する元素の水酸化物を原料液に投入させることができる。
According to the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention, since the hydroxide of the element constituting the A-site component is introduced into the heated raw material liquid, the hydroxyl group in the perovskite complex oxide particles Perovskite-type composite oxide particles having a low content and high crystallinity can be obtained by a simple method.
In the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention, a hydroxide of an element constituting the A-site component is added to the heated raw material liquid, and the reaction is further performed at a high temperature of 100 ° C. When started, residual hydroxyl groups in the crystal lattice of the perovskite complex oxide can be reduced. Therefore, perovskite complex oxide particles with higher crystallinity can be obtained.
Furthermore, in the method for producing a perovskite type complex oxide according to the present invention, a perovskite type having a high tetragonal crystallinity is obtained by including a heat treatment step of heat treating the reaction product obtained in the reaction step at 800 ° C. to 1000 ° C. Composite oxide particles can be obtained.
According to the apparatus for manufacturing a perovskite complex oxide according to the present invention, according to the apparatus for manufacturing a perovskite complex oxide according to the present invention, the input means for supplying the hydroxide of the element constituting the A site component Therefore, the hydroxide of the element constituting the A-site component can be charged into the raw material liquid from the charging means while maintaining the high temperature and high pressure in the state of the sealed container.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.

この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置の一実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the manufacturing apparatus of the perovskite type complex oxide concerning this invention. この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法における結晶性向上のメカニズムを水熱合成法との対比により示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the mechanism of the crystallinity improvement in the manufacturing method of the perovskite type complex oxide concerning this invention by contrast with the hydrothermal synthesis method. 実施例1ないし実施例3における反応工程中におけるスラリーの温度、および密封容器の内部における圧力の時系列変化を示す。The time-series change of the temperature of the slurry in the reaction process in Example 1 thru | or Example 3, and the pressure in the inside of a sealed container is shown. 実施例1ないし実施例3並びに比較例1および比較例2における比表面積と格子定数との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the specific surface area in Example 1 thru | or Example 3, and Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and a lattice constant.

本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置の一実施の形態について説明する。図1は、本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置の一実施の形態についての概念図である。   An embodiment of a perovskite complex oxide production apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram of an embodiment of a perovskite complex oxide production apparatus according to the present invention.

このペロブスカイト型複合酸化物の製造装置は、ペロブスカイト型複合酸化物の結晶格子内における水酸基の含有量が少なく、かつ結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子を簡易な方法で得ることを可能にするペロブスカイト型複合酸化物の製造装置である。このペロブスカイト型複合酸化物は、一般式ABO3により表される。以下、本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置の一実施の形態について詳細に説明する。 This apparatus for producing a perovskite complex oxide makes it possible to obtain perovskite complex oxide particles having a low hydroxyl content and high crystallinity in the crystal lattice of the perovskite complex oxide by a simple method. It is a manufacturing apparatus of perovskite type complex oxide. This perovskite complex oxide is represented by the general formula ABO 3 . Hereinafter, an embodiment of a production apparatus for a perovskite complex oxide according to the present invention will be described in detail.

図1に記載のペロブスカイト型複合酸化物の製造装置10は、密封容器12と、加熱装置14と、温度計16と、原料投入装置18と、攪拌翼20とを備える。   The perovskite complex oxide production apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a sealed container 12, a heating apparatus 14, a thermometer 16, a raw material charging apparatus 18, and a stirring blade 20.

密封容器12は、セラミック素原料のうちの少なくとも酸化チタン粉末を含むスラリー状の原料液を密封するために設けられる。密封容器12は、ペロブスカイト型複合酸化物の製造に必要な高温・高圧に耐えられうる容器である。   The sealed container 12 is provided for sealing a slurry-like raw material liquid containing at least titanium oxide powder among ceramic raw materials. The sealed container 12 is a container that can withstand the high temperature and high pressure necessary for the production of the perovskite complex oxide.

密封容器12には、第1の配管22が接続される。第1の配管22の両端には開口部が設けられる。第1の配管22の一方端部は、密封容器12の上部において密封容器12に連通している。第1の配管22の中間部には、圧力計22bおよび第1のバルブ22aが配置される。圧力計22bおよび第1のバルブ22aは、第1の配管22の一方端部から他方端部に向かって、圧力計22b、第1のバルブ22aの順に配置される。第1のバルブ22aは、第1の配管22の通路の開閉を行うために設けられる。第1の圧力計22bは、密封容器12の内部および第1の配管22の内部における圧力を監視するために設けられる。   A first pipe 22 is connected to the sealed container 12. Openings are provided at both ends of the first pipe 22. One end of the first pipe 22 communicates with the sealed container 12 at the upper part of the sealed container 12. A pressure gauge 22b and a first valve 22a are disposed in the middle portion of the first pipe 22. The pressure gauge 22b and the first valve 22a are arranged in order of the pressure gauge 22b and the first valve 22a from one end of the first pipe 22 toward the other end. The first valve 22 a is provided to open and close the passage of the first pipe 22. The first pressure gauge 22 b is provided to monitor the pressure inside the sealed container 12 and the inside of the first pipe 22.

また、密封容器12には、第2の配管24が接続される。第2の配管24の両端には開口部が設けられる。第2の配管24の一方端部は、密封容器12の上部を貫通して原料投入装置18の上部において原料投入装置18に連通している。また、第2の配管24の他方端部からは、必要に応じてエアーが供給される。第2の配管24の中間部には、第2のバルブ24a、第2の圧力計24bおよび圧力制御弁24cが配置される。第2のバルブ24a、第2の圧力計24bおよび圧力制御弁24cは、第2の配管24の一方端部から他方端部に向かって、第2の圧力計24b、第2のバルブ24a、圧力制御弁24cの順に配置される。また、第2のバルブ24a、第2の圧力計24bおよび圧力制御弁24cは、密封容器12より外部に設けられる。第2のバルブ24aは、第2の配管24の通路の開閉を行うために設けられる。第2の圧力計24bは、原料投入装置18の内部および第2の配管24の内部における圧力を監視するために設けられる。圧力制御弁24cは、原料投入装置18の内部および第2の配管24の内部における圧力を調整するために設けられる。   A second pipe 24 is connected to the sealed container 12. Openings are provided at both ends of the second pipe 24. One end portion of the second pipe 24 passes through the upper portion of the sealed container 12 and communicates with the raw material input device 18 at the upper portion of the raw material input device 18. Air is supplied from the other end of the second pipe 24 as necessary. A second valve 24a, a second pressure gauge 24b, and a pressure control valve 24c are disposed in the middle part of the second pipe 24. The second valve 24a, the second pressure gauge 24b, and the pressure control valve 24c are configured so that the second pressure gauge 24b, the second valve 24a, and the pressure are from the one end of the second pipe 24 toward the other end. The control valves 24c are arranged in this order. Further, the second valve 24 a, the second pressure gauge 24 b and the pressure control valve 24 c are provided outside the sealed container 12. The second valve 24 a is provided to open and close the passage of the second pipe 24. The second pressure gauge 24 b is provided to monitor the pressure inside the raw material charging device 18 and the inside of the second pipe 24. The pressure control valve 24 c is provided to adjust the pressure inside the raw material charging device 18 and inside the second pipe 24.

加熱装置14は、密封容器12の内部において密封される原料液を加熱し、保温するために設けられる。加熱装置14は、たとえば、密封容器12の外周に配置される。   The heating device 14 is provided to heat and keep the raw material liquid sealed inside the sealed container 12. The heating apparatus 14 is arrange | positioned at the outer periphery of the sealed container 12, for example.

温度計16は、密封容器12の内部において密封される原料液の温度を計測するために設けられる。温度計16は、たとえば、密封容器12の上部を貫通して原料液に達するように配置される。   The thermometer 16 is provided for measuring the temperature of the raw material liquid sealed inside the sealed container 12. The thermometer 16 is arrange | positioned so that the upper part of the sealed container 12 may be penetrated and a raw material liquid may be reached, for example.

原料投入装置18は、セラミック素原料のうちの粉末状のAサイト成分を構成する元素の水酸化物(以下、単に粉末状の水酸化物という)を保持し、その粉末状の水酸化物を密封容器12において密封されている原料液に投入するために設けられる。原料投入装置18は、密封容器12の内部における上部側に配置される。原料投入装置18は、投入用容器18a、蓋部18bおよび連係部材18cを備える。原料投入装置18は、密封容器12の内部に配置されているので、密封容器12が加圧された状態で、粉末状の水酸化物を原料液に向けて投入することができる。また、原料投入装置18は、密封容器12の内部に配置されているので、原料投入装置18自体に密封容器12が備える程の耐圧能力は要求されない。   The raw material charging device 18 holds a hydroxide of an element constituting the powdery A site component of the ceramic raw material (hereinafter simply referred to as a powdery hydroxide), and the powdery hydroxide is It is provided for charging the raw material liquid sealed in the sealed container 12. The raw material charging device 18 is arranged on the upper side inside the sealed container 12. The raw material charging device 18 includes a charging container 18a, a lid 18b, and a linkage member 18c. Since the raw material charging device 18 is disposed inside the sealed container 12, the powdered hydroxide can be charged toward the raw material liquid while the sealed container 12 is pressurized. Further, since the raw material charging device 18 is disposed inside the sealed container 12, the raw material charging device 18 itself is not required to have a pressure resistance capability that the sealed container 12 has.

投入用容器18aは、粉末状の水酸化物を保持するために設けられる。投入用容器18aは、側面視下に凸の円錐型に形成される。投入用容器18aの下端側には、保持された粉末状の水酸化物を原料液に向けて落下させるための開口部が形成される。投入用容器18aの形状を円錐型にすることで、例えば、投入用容器18aに形成される開口部の底面積と同一の底面積を有する円柱型の形状の容器よりも、粉末状の水酸化物を多く保持することができる。また、投入用容器18aの形状を円錐型とすることで、蓋部18bの開いた後に、投入用容器18aに保持された粉末状の水酸化物を原料液に向けてスムーズに落下させることができる。このように、原料液と粉末状の水酸化物とを反応させるので、粒子のそろった良好な結果物を得ることができる。   The charging container 18a is provided to hold the powdered hydroxide. The charging container 18a is formed in a conical shape convex in a side view. An opening for dropping the held powdered hydroxide toward the raw material liquid is formed on the lower end side of the charging container 18a. By making the shape of the charging container 18a conical, for example, it is more powdery than the cylindrical container having the same bottom area as the bottom area of the opening formed in the charging container 18a. A lot of things can be held. Further, by making the shape of the charging container 18a conical, the powdered hydroxide held in the charging container 18a can be smoothly dropped toward the raw material liquid after the lid 18b is opened. it can. In this way, since the raw material liquid and the powdered hydroxide are reacted, a good result having a uniform particle can be obtained.

投入用容器18aの開口部には、蓋部18bが密着して配置される。蓋部18bの下端の直径は、投入用容器18aの開口部の直径よりも大きく形成される。蓋部18bは、投入用容器18aと連係部材18cを介して繋がれている。したがって、蓋部18bが開いたときでも、蓋部18bは、投入用容器18aと連係部材18cにより繋がれているので、蓋部18bが原料液に向かって落下することを防止することができる。   A lid 18b is disposed in close contact with the opening of the charging container 18a. The diameter of the lower end of the lid 18b is formed larger than the diameter of the opening of the charging container 18a. The lid portion 18b is connected to the charging container 18a via the linkage member 18c. Therefore, even when the lid portion 18b is opened, the lid portion 18b is connected to the charging container 18a and the linking member 18c, so that the lid portion 18b can be prevented from falling toward the raw material liquid.

ここで、原料投入装置18から原料液に粉末状の水酸化物を投入する方法として、原料投入装置18における蓋部18bの開閉は、密封容器12の外部から操作される。本実施の形態では、たとえば、以下において記載するような方法により、原料投入装置18から原料液に対して粉末状の水酸化物が投入される。   Here, as a method of charging the powdery hydroxide into the raw material liquid from the raw material charging device 18, opening and closing of the lid portion 18 b in the raw material charging device 18 is operated from the outside of the sealed container 12. In the present embodiment, for example, powdery hydroxide is charged from the raw material charging device 18 to the raw material liquid by the method described below.

すなわち、原料投入装置18において、粉末状の水酸化物を保持しているときは、第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aにより密封容器12の内部における圧力が原料投入装置18の内部における圧力より高くなるように調整される。これにより、原料投入装置18の蓋部18bが開くことなく閉じた状態が維持され、原料投入装置18において、粉末状の水酸化物を保持することができる。また、蓋部18bの下端の直径は、投入用容器18aの開口部の直径よりも大きく形成されているので、加圧中に蓋部18bが投入用容器18aに陥没することを防止することができ、上記のような圧力差を設定することにより、粉末状の水酸化物を保持することができる。   That is, when the raw material charging device 18 holds the powdered hydroxide, the pressure inside the sealed container 12 is changed to the pressure inside the raw material charging device 18 by the first valve 22a and the second valve 24a. Adjusted to be higher. Thereby, the closed state is maintained without opening the cover 18b of the raw material charging device 18, and the raw material charging device 18 can hold the powdered hydroxide. Moreover, since the diameter of the lower end of the cover part 18b is formed larger than the diameter of the opening part of the charging container 18a, it is possible to prevent the cover part 18b from sinking into the charging container 18a during pressurization. It is possible to hold the powdered hydroxide by setting the pressure difference as described above.

一方、原料投入装置18の蓋部18bを開くときは、エアーが第2の配管24の他方端部より原料投入装置18に向かって供給される。そして、圧力制御弁24cにより第2の配管24の内部における圧力を調整して第2のバルブ24aを開き、原料投入装置18の内部における圧力が、密封容器12の内部における圧力を超えることで、蓋部18bが開く。   On the other hand, when opening the lid 18 b of the raw material charging device 18, air is supplied from the other end of the second pipe 24 toward the raw material charging device 18. Then, the pressure inside the second pipe 24 is adjusted by the pressure control valve 24c, the second valve 24a is opened, and the pressure inside the raw material charging device 18 exceeds the pressure inside the sealed container 12, The lid 18b is opened.

攪拌翼20は、密封容器12に密封された原料液を攪拌するために設けられる。また、攪拌翼20は、粉末状の水酸化物を原料液に投入した後、スムーズに反応させ、反応生成物を含むスラリー状の原料液を得るように攪拌するために設けられる。拡散翼20は、翼部20aおよび軸部20bを備える。翼部20aは、密封容器12の内部における下部側に配置される。翼部20aの中心には軸部20bの一方端部が連結される。また、軸部20bの他方端部は、密封容器12の上部を貫通して密封容器12より外部に延びており、たとえば、原動機(図示せず)が接続される。翼部20aは、軸部20bを介して原動機により回転され、これにより、原料液が攪拌される。   The stirring blade 20 is provided for stirring the raw material liquid sealed in the sealed container 12. Further, the stirring blade 20 is provided to stir the powdered hydroxide into the raw material liquid and then cause a smooth reaction to obtain a slurry-like raw material liquid containing a reaction product. The diffusion blade 20 includes a blade portion 20a and a shaft portion 20b. The wing part 20 a is disposed on the lower side inside the sealed container 12. One end of the shaft portion 20b is connected to the center of the wing portion 20a. The other end of the shaft portion 20b extends through the upper portion of the sealed container 12 and extends to the outside from the sealed container 12, and is connected to, for example, a prime mover (not shown). The wing part 20a is rotated by the prime mover via the shaft part 20b, whereby the raw material liquid is agitated.

本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置によれば、原料投入装置18が、密封容器12の内部に配置され、密封容器12より外部からの操作により原料投入装置18の蓋部18bの開閉を制御することから、密封容器12の内部の状態について高温・高圧を維持しながら、原料投入装置18から粉末状の水酸化物を原料液に投入させることができる。
また、本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造装置によれば、加熱装置14を備えるので、原料液と粉末状の水酸化物とを反応させる前に、原料液を加熱装置14により所望の温度まで加熱させておくことができる。
According to the apparatus for producing a perovskite complex oxide according to the present invention, the raw material charging device 18 is disposed inside the sealed container 12, and the lid 18 b of the raw material charging device 18 is opened and closed by an external operation from the sealed container 12. Therefore, it is possible to feed the powdery hydroxide into the raw material liquid from the raw material charging device 18 while maintaining the high temperature and high pressure for the state inside the sealed container 12.
Moreover, according to the manufacturing apparatus of the perovskite type complex oxide according to the present invention, since the heating device 14 is provided, the raw material liquid is made to be desired by the heating device 14 before the raw material liquid and the powdered hydroxide are reacted. It can be heated to temperature.

続いて、ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置10を用いた本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法の一実施の形態について説明する。図2は、この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法における結晶性向上のメカニズムを水熱合成法との対比により示した説明図である。   Next, an embodiment of a method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention using the perovskite complex oxide production apparatus 10 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the crystallinity improvement mechanism in the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention in comparison with the hydrothermal synthesis method.

図2に示すように、水熱合成法によるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、酸化チタン粉末を含む原料液と粉末状の水酸化物とを反応させる反応時における温度が、100℃未満であることから、該複合酸化物の格子内に水酸基が残留する懸念がある。したがって、このペロブスカイト型複合酸化物の製造方法により得られる反応生成物の結晶性は低い。   As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the perovskite type complex oxide by the hydrothermal synthesis method is such that the temperature during the reaction of reacting the raw material liquid containing titanium oxide powder with the powdered hydroxide is less than 100 ° C. Therefore, there is a concern that a hydroxyl group remains in the lattice of the composite oxide. Therefore, the crystallinity of the reaction product obtained by the method for producing the perovskite complex oxide is low.

一方、本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、水熱合成法とは異なり、図2に示すように、少なくとも酸化チタン粉末を含んだ原料液を密封容器12の内部で加熱した上で、該加熱された原料液に対して粉末状のAサイト成分を構成する元素の水酸化物(以下、単に粉末状の水酸化物という。)を投入し、原料液と反応させる反応工程を備えている。   On the other hand, the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention differs from the hydrothermal synthesis method in that a raw material liquid containing at least titanium oxide powder is heated inside a sealed container 12 as shown in FIG. Then, a reaction step in which a hydroxide of an element constituting the powdery A-site component (hereinafter simply referred to as a powdered hydroxide) is added to the heated raw material liquid to react with the raw material liquid. I have.

本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、一般式ABO3で表されるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法である。 The method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention is a method for producing a perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 .

まず、一般式ABO3で表されるペロブスカイト型複合酸化物を製造するために、セラミック素原料が準備される。Aサイト成分を構成する元素であるBaの水酸化物として、例えば、粉末状のBa(OH)2が準備される。準備された粉末状のBa(OH)2は、原料投入装置18に入れられる。 First, a ceramic raw material is prepared to produce a perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 . For example, powdered Ba (OH) 2 is prepared as a hydroxide of Ba which is an element constituting the A site component. The prepared powdered Ba (OH) 2 is put into the raw material charging device 18.

また、Bサイト成分を構成する元素は、少なくともTiを含む。Bサイト成分を構成するTiの酸化物粉末として、例えば、TiO2粉末が準備される。そして、TiO2粉末と純水とを密封容器12に入れ、軽く攪拌することにより、TiO2粉末を含んだスラリー状の原料液が作製される。 Moreover, the element which comprises a B site component contains Ti at least. For example, TiO 2 powder is prepared as the oxide powder of Ti constituting the B site component. Then, put a TiO 2 powder and pure water in a sealed container 12, by mild agitation, a slurry-like raw material solution containing TiO 2 powder is prepared.

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを締めて、密封容器12を密封状態にした後、加熱装置14を使ってTiO2粉末を含んだ原料液が加熱される。原料液の加熱温度は、反応工程時の温度が100℃以上となるように設定され、例えば、58℃、80℃、および100℃が適宜に設定される。 Next, the first valve 22a and the second valve 24a connected to the sealed container 12 are closed to bring the sealed container 12 into a sealed state, and then the raw material liquid containing TiO 2 powder is heated using the heating device 14. Heated. The heating temperature of the raw material liquid is set so that the temperature during the reaction step is 100 ° C. or higher, for example, 58 ° C., 80 ° C., and 100 ° C. are appropriately set.

加熱された原料液が所望の温度に到達した段階で、原料投入装置18において保持される粉末状の水酸化物が該原料液に投入されて、該原料液と反応する。このように、加熱された原料液に粉末状の水酸化物が投入されると、投入直後において、図2に示すように、反応により原料液の温度が100℃以上に急激に昇温する。   When the heated raw material liquid reaches a desired temperature, the powdered hydroxide held in the raw material input device 18 is input to the raw material liquid and reacts with the raw material liquid. As described above, when the powdered hydroxide is charged into the heated raw material liquid, immediately after the charging, as shown in FIG. 2, the temperature of the raw material liquid rapidly rises to 100 ° C. or higher due to the reaction.

なお、反応前の原料液の加熱温度を58℃に設定すると、粉末状の水酸化物を原料液に投入した直後の原料液の温度は、100℃を超えないが、その後の反応工程において、100℃を超える。また、反応前の原料液の加熱温度を80℃に設定すると、粉末状の水酸化物を原料液に投入した直後の原料液の温度は、100℃を超える。   In addition, when the heating temperature of the raw material liquid before the reaction is set to 58 ° C., the temperature of the raw material liquid immediately after adding the powdered hydroxide to the raw material liquid does not exceed 100 ° C., but in the subsequent reaction step, Over 100 ° C. Further, when the heating temperature of the raw material liquid before the reaction is set to 80 ° C., the temperature of the raw material liquid immediately after the powdered hydroxide is added to the raw material liquid exceeds 100 ° C.

そして、加熱装置14を使って密封容器12の内部において密封される原料液を保温しながら、攪拌翼20を使って原料液が攪拌される。その後、第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aが開放され、密封容器12の内部における圧力を大気圧に戻し、原料液を冷却すると、スラリー状のチタン酸バリウムが得られる。そして、得られたスラリー状のチタン酸バリウムは、密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、反応生成物としてチタン酸バリウム粉末が得られる。   Then, the raw material liquid is stirred using the stirring blade 20 while keeping the temperature of the raw material liquid sealed inside the sealed container 12 using the heating device 14. Thereafter, when the first valve 22a and the second valve 24a are opened, the pressure inside the sealed container 12 is returned to atmospheric pressure, and the raw material liquid is cooled, slurry-like barium titanate is obtained. And the obtained slurry-like barium titanate is taken out from the sealed container 12 and put into a drier to evaporate water, whereby barium titanate powder is obtained as a reaction product.

続いて、上述した反応工程で得られた反応生成物は、800℃〜1000℃で熱処理される。この熱処理工程により、反応生成物の結晶系は、立方晶から正方晶となり、所望の結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子であるチタン酸バリウムが得られる。   Subsequently, the reaction product obtained in the reaction step described above is heat-treated at 800 ° C to 1000 ° C. By this heat treatment step, the crystal system of the reaction product is changed from cubic to tetragonal, and barium titanate, which is a perovskite complex oxide particle having high desired crystallinity, is obtained.

本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法によれば、加熱された原料液に対してAサイト成分を構成する元素の水酸化物が投入されるので、100℃以上の高温状態で反応することから、短時間で反応させることができ、さらにペロブスカイト型複合酸化物の結晶格子内における水酸基の含有量を低減させることができる。したがって、結晶性の高いペロブスカイト型複合酸化物粒子を得ることができる。   According to the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention, since the hydroxide of the element constituting the A site component is introduced into the heated raw material liquid, it reacts at a high temperature of 100 ° C. or higher. Therefore, the reaction can be performed in a short time, and the content of the hydroxyl group in the crystal lattice of the perovskite complex oxide can be reduced. Therefore, perovskite complex oxide particles having high crystallinity can be obtained.

なお、上記の実施の形態では、チタン酸バリウムを製造する方法について詳述したが、この実施の形態にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法は、チタン酸バリウムと同様のペロブスカイト型複合酸化物である、たとえば、チタン酸ストロンチウムやチタン酸バリウムカルシウムの製造にも適用することができる。したがって、本実施の形態においては、一般式ABO3で表されるペロブスカイト型複合酸化物において、Aサイト成分を構成する元素は、Ba、CaおよびSrのうちの少なくとも1つを含んでいる。 In the above embodiment, the method for producing barium titanate has been described in detail. However, the method for producing the perovskite complex oxide according to this embodiment is a perovskite complex oxide similar to barium titanate. For example, it can be applied to the production of strontium titanate and barium calcium titanate. Therefore, in the present embodiment, in the perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 , the element constituting the A site component includes at least one of Ba, Ca, and Sr.

次に、本発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法の実験例について以下に説明する。   Next, experimental examples of the method for producing a perovskite complex oxide according to the present invention will be described below.

1.チタン酸バリウム粉末の作製
図3および表1を参照しながら、ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置10を用いたチタン酸バリウム粉末の作製方法について説明する。図3は、実施例1ないし実施例3における反応工程中におけるスラリー(原料液)の温度、およびペロブスカイト型複合酸化物の製造装置10の密封容器12の内部における圧力の時系列変化を示す。また、表1は、実施例1ないし実施例3および比較例1におけるBa(OH)2の投入温度、Ba(OH)2の投入直後におけるピーク温度、および反応工程における最高温度を示す。
1. Production of Barium Titanate Powder A method for producing barium titanate powder using the perovskite complex oxide production apparatus 10 will be described with reference to FIG. 3 and Table 1. FIG. 3 shows time-series changes in the temperature of the slurry (raw material liquid) during the reaction steps in Examples 1 to 3 and the pressure inside the sealed container 12 of the perovskite complex oxide production apparatus 10. Table 1 shows the charging temperature of Ba (OH) 2 in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the peak temperature immediately after charging Ba (OH) 2 , and the maximum temperature in the reaction process.

Figure 2013014460
Figure 2013014460

(実施例1)
セラミック素原料として、Ba(OH)2、TiO2(比表面積300cm2/g)を準備した。まず、TiO2粉末を35.96g秤量し、純水0.1Lとともに密封容器12内に入れ、軽く攪拌してTiO2粉末を含んだスラリー(原料液)を作製した。次に、Ti元素とのモル比が1:1になるように、Ba(OH)2粉末を77.10g秤量し、これを密封容器12の内部に設置している原料投入装置18に入れた。
Example 1
Ba (OH) 2 and TiO 2 (specific surface area 300 cm 2 / g) were prepared as ceramic raw materials. First, 35.96 g of TiO 2 powder was weighed, placed in a sealed container 12 together with 0.1 L of pure water, and stirred gently to prepare a slurry (raw material solution) containing TiO 2 powder. Next, 77.10 g of Ba (OH) 2 powder was weighed so that the molar ratio with the Ti element was 1: 1, and this was put into the raw material charging device 18 installed inside the sealed container 12. .

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした後、加熱装置14を使ってスラリーを加熱した。第1の圧力計22b、および温度計16で密封容器12の内部における圧力、およびスラリーの温度をそれぞれモニターしながらスラリーの加温を続けた。そして、スラリーの温度が58℃になった段階で、Ba(OH)2粉末をスラリーに投入するために、圧力制御弁24cを調整して第2のバルブ24aを開いた。第2のバルブ24aを開いた後、数秒後、第2の圧力計24bの値が上昇して第1の圧力計22bと一致するとともにスラリーの温度の急激な上昇が観察されたら、すぐに第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした。 Next, after the first valve 22 a and the second valve 24 a connected to the sealed container 12 were closed to bring the sealed container 12 into a sealed state, the slurry was heated using the heating device 14. The first pressure gauge 22b and the thermometer 16 continued to heat the slurry while monitoring the pressure inside the sealed container 12 and the temperature of the slurry, respectively. Then, when the temperature of the slurry reached 58 ° C., the pressure control valve 24c was adjusted and the second valve 24a was opened in order to put the Ba (OH) 2 powder into the slurry. A few seconds after opening the second valve 24a, if the value of the second pressure gauge 24b rises to coincide with the first pressure gauge 22b and a rapid increase in the temperature of the slurry is observed, immediately The sealed valve 12 was sealed by tightening the second valve 24a.

続いて、加熱装置14を使って密封容器12の内部において密封されるスラリーを保温しながら、攪拌翼20を使ってスラリーを攪拌しつつ1時間反応させた。その後、加熱を止め、第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを開放し、密封容器12の内部における圧力を大気圧に戻した状態でスラリーを放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、実施例1におけるチタン酸バリウム粉末を得た。   Subsequently, while keeping the slurry sealed inside the sealed container 12 using the heating device 14, the slurry was reacted for 1 hour while stirring the slurry using the stirring blade 20. Thereafter, the heating was stopped, the first valve 22a and the second valve 24a were opened, and the slurry was left in a state where the pressure inside the sealed container 12 was returned to atmospheric pressure. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a drier to evaporate the water, whereby the barium titanate powder in Example 1 was obtained.

図3(a)において、実施例1における反応工程中におけるスラリーの温度および密封容器12の内部における圧力の時系列変化を示す。まず、図3(a)のIで示す温度、すなわち、スラリーの温度が58℃になった時点で、Ba(OH)2を投入した。Ba(OH)2を投入すると、その直後において、図3(a)のIIで示すように、Ba(OH)2の溶解熱、および反応熱により、スラリーのピーク温度は、92℃まで急激に上昇した。その後、1時間反応させると、スラリーの温度は徐々に上昇し、図3(a)のIIIで示すように、スラリーの温度は、最高温度である114℃まで上昇した。実施例1において、Ba(OH)2の投入直後におけるスラリーの温度は、100℃を超えなかったが、その後の反応工程中においてスラリーの温度は100℃を超えた。 FIG. 3A shows time-series changes in the temperature of the slurry and the pressure inside the sealed container 12 during the reaction step in Example 1. FIG. First, Ba (OH) 2 was charged when the temperature indicated by I in FIG. 3A, that is, the temperature of the slurry reached 58 ° C. When turning on the Ba (OH) 2, immediately after, as shown in II of FIG. 3 (a), Ba (OH ) 2 heat of solution, and the reaction heat, the peak temperature of the slurry rapidly to 92 ° C. Rose. Thereafter, when the reaction was performed for 1 hour, the temperature of the slurry gradually increased, and as shown by III in FIG. 3A, the temperature of the slurry increased to 114 ° C. which was the maximum temperature. In Example 1, the temperature of the slurry immediately after the introduction of Ba (OH) 2 did not exceed 100 ° C., but the temperature of the slurry exceeded 100 ° C. during the subsequent reaction step.

(実施例2)
実施例2は、実施例1と同様のセラミック素原料を準備するために、TiO2粉末を含んだスラリーを密封容器12で作製した。そして、Ba(OH)2粉末を原料投入装置18に入れた。
(Example 2)
In Example 2, a slurry containing TiO 2 powder was prepared in a sealed container 12 in order to prepare the same ceramic raw material as in Example 1. Then, Ba (OH) 2 powder was put in the raw material charging device 18.

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした後、加熱装置14を使ってスラリーを加熱した。第1の圧力計22b、および温度計16で密封容器12の内部における圧力、およびスラリーの温度をそれぞれモニターしながらスラリーの加温を続けた。そして、スラリーの温度が80℃になった段階で、Ba(OH)2粉末をスラリーに投入するために、圧力制御弁24cを調整して第2のバルブ24aを開いた。第2のバルブ24aを開いた後、数秒後、第2の圧力計24bの値が上昇して第1の圧力計22bと一致するとともにスラリーの温度の急激な上昇が観察されたら、すぐに第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした。 Next, after the first valve 22 a and the second valve 24 a connected to the sealed container 12 were closed to bring the sealed container 12 into a sealed state, the slurry was heated using the heating device 14. The first pressure gauge 22b and the thermometer 16 continued to heat the slurry while monitoring the pressure inside the sealed container 12 and the temperature of the slurry, respectively. Then, when the temperature of the slurry reached 80 ° C., the pressure control valve 24c was adjusted and the second valve 24a was opened in order to put the Ba (OH) 2 powder into the slurry. A few seconds after opening the second valve 24a, if the value of the second pressure gauge 24b rises to coincide with the first pressure gauge 22b and a rapid increase in the temperature of the slurry is observed, immediately The sealed valve 12 was sealed by tightening the second valve 24a.

続いて、実施例1と同様に、加熱装置14を使って密封容器12の内部に密封されるスラリーを保温しながら、攪拌翼20を使ってスラリーを攪拌しつつ1時間反応させた。その後、加熱を止め、第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを開放し、密封容器12の内部における圧力を大気圧に戻した状態でスラリーを放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、実施例2におけるチタン酸バリウム粉末を得た。   Subsequently, as in Example 1, the slurry sealed inside the sealed container 12 using the heating device 14 was kept warm, while the slurry was stirred using the stirring blade 20 for 1 hour. Thereafter, the heating was stopped, the first valve 22a and the second valve 24a were opened, and the slurry was left in a state where the pressure inside the sealed container 12 was returned to atmospheric pressure. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a drier to evaporate the water, whereby the barium titanate powder in Example 2 was obtained.

図3(b)において、実施例2における反応工程中におけるスラリーの温度および密封容器12の内部における圧力の時系列変化を示す。まず、図3(b)のIで示す温度、すなわち、スラリーの温度が80℃になった時点で、Ba(OH)2を投入した。Ba(OH)2を投入すると、その直後において、図3(b)のIIで示すように、Ba(OH)2の溶解熱、および反応熱により、スラリーのピーク温度は、113℃まで急激に上昇した。その後、1時間反応させると、スラリーの温度は徐々に上昇し、図3(b)のIIIで示すように、スラリーの温度は、最高温度である133℃まで上昇した。実施例2において、Ba(OH)2の投入直後におけるスラリーの温度は、100℃を超え、その後、反応が終了するまでスラリーの温度は100℃を超えた。 FIG. 3B shows time-series changes in the temperature of the slurry and the pressure inside the sealed container 12 during the reaction step in Example 2. First, Ba (OH) 2 was added when the temperature indicated by I in FIG. 3B, that is, the temperature of the slurry reached 80 ° C. When turning on the Ba (OH) 2, immediately after, as shown in II in FIG. 3 (b), Ba (OH ) 2 heat of solution, and the reaction heat, the peak temperature of the slurry rapidly to 113 ° C. Rose. Thereafter, when the reaction was performed for 1 hour, the temperature of the slurry gradually increased, and the temperature of the slurry increased to 133 ° C., which was the maximum temperature, as indicated by III in FIG. In Example 2, the temperature of the slurry immediately after Ba (OH) 2 was charged exceeded 100 ° C., and then the temperature of the slurry exceeded 100 ° C. until the reaction was completed.

(実施例3)
実施例3も、実施例1と同様のセラミック素原料を準備するために、TiO2粉末を含んだスラリーを密封容器12の内部で作製した。そして、Ba(OH)2粉末を原料投入装置18に入れた。
(Example 3)
In Example 3, a slurry containing TiO 2 powder was prepared inside the sealed container 12 in order to prepare the same ceramic raw material as in Example 1. Then, Ba (OH) 2 powder was put in the raw material charging device 18.

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした後、加熱装置14を使ってスラリーを加熱した。第1の圧力計22b、および温度計16で密封容器12の内部における圧力、およびスラリーの温度をそれぞれモニターしながらスラリーの加温を続けた。そして、スラリーの温度が100℃になった段階で、Ba(OH)2粉末をスラリーに投入するために、圧力制御弁24cを調整して第2のバルブ24aを開いた。第2のバルブ24aを開いた後、数秒後、第2の圧力計24bの値が上昇して第1の圧力計22bと一致するとともにスラリーの温度の急激な上昇が観察されたら、すぐに第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした。 Next, after the first valve 22 a and the second valve 24 a connected to the sealed container 12 were closed to bring the sealed container 12 into a sealed state, the slurry was heated using the heating device 14. The first pressure gauge 22b and the thermometer 16 continued to heat the slurry while monitoring the pressure inside the sealed container 12 and the temperature of the slurry, respectively. Then, when the temperature of the slurry reached 100 ° C., the pressure control valve 24c was adjusted and the second valve 24a was opened in order to put the Ba (OH) 2 powder into the slurry. A few seconds after opening the second valve 24a, if the value of the second pressure gauge 24b rises to coincide with the first pressure gauge 22b and a rapid increase in the temperature of the slurry is observed, immediately The sealed valve 12 was sealed by tightening the second valve 24a.

続いて、実施例1と同様に、加熱装置14を使って密封容器12に内部に密封されるスラリーを保温しながら、攪拌翼20を使ってスラリーを攪拌しつつ1時間反応させた。その後、加熱を止め、第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを開放し、密封容器12の内部における圧力を大気圧に戻した状態でスラリーを放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、実施例3におけるチタン酸バリウム粉末を得た。   Subsequently, as in Example 1, the slurry sealed inside the sealed container 12 using the heating device 14 was kept warm, and the slurry was reacted for 1 hour while stirring the slurry using the stirring blade 20. Thereafter, the heating was stopped, the first valve 22a and the second valve 24a were opened, and the slurry was left in a state where the pressure inside the sealed container 12 was returned to atmospheric pressure. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a drier to evaporate the water, whereby the barium titanate powder in Example 3 was obtained.

図3(c)において、実施例3における反応工程中におけるスラリーの温度および密封容器12の内部における圧力の時系列変化を示す。まず、図3(c)のIで示す温度、すなわち、スラリーの温度が100℃になった時点で、Ba(OH)2を投入した。Ba(OH)2を投入すると、その直後において、図3(c)のIIで示すように、Ba(OH)2の溶解熱、および反応熱により、スラリー温度は、127℃まで急激に上昇した。その後、1時間反応させると、スラリーの温度は徐々に上昇し、図3(c)のIIIで示すように、スラリーの温度は、最高温度である142℃まで上昇した。実施例3において、Ba(OH)2の投入直後におけるスラリーの温度は100℃を超えており、その後も、反応が終了するまでスラリーの温度は100℃を超えた。 FIG. 3C shows time-series changes in the temperature of the slurry and the pressure inside the sealed container 12 during the reaction step in Example 3. First, Ba (OH) 2 was charged when the temperature indicated by I in FIG. 3C, that is, the temperature of the slurry reached 100 ° C. When turning on the Ba (OH) 2, immediately after, as shown in II of FIG. 3 (c), Ba (OH ) 2 heat of solution, and the reaction heat, the slurry temperature was rapidly raised to 127 ° C. . Thereafter, when the reaction was performed for 1 hour, the temperature of the slurry gradually increased, and as shown by III in FIG. 3C, the temperature of the slurry increased to 142 ° C. which was the maximum temperature. In Example 3, the temperature of the slurry immediately after the addition of Ba (OH) 2 exceeded 100 ° C., and thereafter, the temperature of the slurry exceeded 100 ° C. until the reaction was completed.

(比較例1)
まず、実施例1と同様のセラミック素原料を準備するために、TiO2粉末を含んだスラリーを密封容器12の内部で作製した。そして、Ba(OH)2粉末を原料投入装置18に入れた。
(Comparative Example 1)
First, in order to prepare the same ceramic raw material as in Example 1, a slurry containing TiO 2 powder was prepared inside the sealed container 12. Then, Ba (OH) 2 powder was put in the raw material charging device 18.

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aを開放状態とし、第2のバルブ24aを締めた状態にした後、加熱装置14を使ってスラリーを加熱した。第1の圧力計22b、および温度計16で密封容器12の内部における圧力、およびスラリーの温度をそれぞれモニターしながらスラリーの加温を続けた。そして、スラリーの温度が58℃になった段階で、Ba(OH)2粉末をスラリーに投入するために、圧力制御弁24cを調整して第2のバルブ24aを開いた。第2のバルブ24aを開いた後、数秒後に、スラリーの温度の急激な上昇が観察されたら、すぐに第2のバルブ24aを締めて、密封容器12を第2のバルブ24aの開放前の状態にした。 Next, after the first valve 22a connected to the sealed container 12 was opened and the second valve 24a was closed, the slurry was heated using the heating device 14. The first pressure gauge 22b and the thermometer 16 continued to heat the slurry while monitoring the pressure inside the sealed container 12 and the temperature of the slurry, respectively. Then, when the temperature of the slurry reached 58 ° C., the pressure control valve 24c was adjusted and the second valve 24a was opened in order to put the Ba (OH) 2 powder into the slurry. A few seconds after opening the second valve 24a, if a rapid increase in the temperature of the slurry is observed, the second valve 24a is immediately closed and the sealed container 12 is in a state before the second valve 24a is opened. I made it.

続いて、実施例1と同様に、加熱装置14を使って密封容器12の内部に密封されるスラリーを保温しながら、攪拌翼20を使ってスラリーを攪拌しつつ1時間反応させた。その後、密封容器12に対する加熱を止めて放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、比較例1におけるチタン酸バリウム粉末を得た。   Subsequently, as in Example 1, the slurry sealed inside the sealed container 12 using the heating device 14 was kept warm, while the slurry was stirred using the stirring blade 20 for 1 hour. Then, the heating with respect to the sealed container 12 was stopped and left to stand. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a dryer to evaporate the water, whereby the barium titanate powder in Comparative Example 1 was obtained.

比較例1は、反応工程において第1のバルブ22aを開放状態で行ったので、上記の実施例1ないし実施例3とは異なり、Ba(OH)2の投入直後のスラリーのピーク温度は95℃であり反応工程におけるスラリーの温度は100℃を超えず、反応工程におけるスラリーの最高温度は、95℃であった。 In Comparative Example 1, since the first valve 22a was opened in the reaction step, the peak temperature of the slurry immediately after the introduction of Ba (OH) 2 was 95 ° C. unlike the above Examples 1 to 3. The temperature of the slurry in the reaction process did not exceed 100 ° C., and the maximum temperature of the slurry in the reaction process was 95 ° C.

(比較例2)
比較例2において、チタン酸バリウム粉末の作製は、いわゆる水熱合成法により行った。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the barium titanate powder was produced by a so-called hydrothermal synthesis method.

まず、TiO2粉末、およびBa(OH)2粉末を秤量し、BaTiO3換算で、スラリー濃度が1.0モル/Lとなるように純水を加え、スラリーを作製した。 First, TiO 2 powder and Ba (OH) 2 powder were weighed, and pure water was added so that the slurry concentration was 1.0 mol / L in terms of BaTiO 3 to prepare a slurry.

そして、作製されたスラリーを密封容器12に入れ、攪拌しながらスラリーの温度を200℃まで上昇させ、200℃で1時間保持し水熱反応を行った。その後、密封容器12の内部における圧力を大気圧に戻し、密封容器12に対する加熱を止めてスラリーを放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、比較例2におけるチタン酸バリウム粉末を得た。   And the produced slurry was put into the sealed container 12, the temperature of the slurry was raised to 200 ° C. while stirring, and the hydrothermal reaction was carried out by holding at 200 ° C. for 1 hour. Thereafter, the pressure inside the sealed container 12 was returned to atmospheric pressure, heating to the sealed container 12 was stopped, and the slurry was allowed to stand. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a dryer to evaporate the water, whereby the barium titanate powder in Comparative Example 2 was obtained.

2.チタン酸バリウム粉末の評価
上述した方法により得られた実施例1ないし実施例3、並びに比較例1および比較例2にかかるチタン酸バリウム粉末について(CuKαを線源とする)X線回折を行い、リートベルト法によって結晶構造、および格子定数を求めた。また、実施例1ないし実施例3、並びに比較例1および比較例2にかかるチタン酸バリウム粉末の比表面積をBET法により求めた。
2. Evaluation of barium titanate powder X-ray diffraction (using CuKα as a radiation source) was performed on the barium titanate powders according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 obtained by the method described above. The crystal structure and lattice constant were determined by the Rietveld method. The specific surface areas of the barium titanate powders according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were determined by the BET method.

表2は、それらの測定結果を示す。また、図4は、比表面積と格子定数との関係を示す。   Table 2 shows the measurement results. FIG. 4 shows the relationship between the specific surface area and the lattice constant.

Figure 2013014460
Figure 2013014460

表2に示すように、実施例1ないし実施例3、並びに比較例1および比較例2にかかるチタン酸バリウムの結晶系は、すべて、立方晶であった。   As shown in Table 2, the barium titanate crystal systems according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were all cubic.

また、表2における格子定数に着目すると、Ba(OH)2の投入温度を高くするにしたがって、格子定数が小さくなっていることが確認できた。これは、チタン酸バリウムの粒子が生成される温度を高くすることにより、格子内において残留する水酸基が減少したためと考えられる。また、図4によると、反応工程全体におけるスラリーの温度が100℃未満である比較例1に比べ、結晶性の高いことが確認できた。 Further, paying attention to the lattice constant in Table 2, it was confirmed that the lattice constant was decreased as the charging temperature of Ba (OH) 2 was increased. This is presumably because the hydroxyl groups remaining in the lattice were reduced by increasing the temperature at which the barium titanate particles were generated. Moreover, according to FIG. 4, it has confirmed that crystallinity was high compared with the comparative example 1 whose temperature of the slurry in the whole reaction process is less than 100 degreeC.

さらに、表2における比較例2は、一般的な水熱合成法により得られたチタン酸バリウム粉末の評価結果を示す。比較例2の格子定数と比較例2と同等の比表面積を有する実施例2の格子定数とを比較すると、比較例2にかかる格子定数の方が大きいことから、結晶性が十分でないことが確認できた。これは、TiO2とBa(OH)2とを室温で混合し、この後、密封容器12に入れて、スラリーの温度を200℃まで徐々に上昇させているので、反応が開始される温度が低いことから、水酸基が残留したためと考えられる。 Furthermore, the comparative example 2 in Table 2 shows the evaluation result of the barium titanate powder obtained by the general hydrothermal synthesis method. When the lattice constant of Comparative Example 2 is compared with the lattice constant of Example 2 having a specific surface area equivalent to that of Comparative Example 2, it is confirmed that the crystallinity is not sufficient because the lattice constant according to Comparative Example 2 is larger. did it. This is because TiO 2 and Ba (OH) 2 are mixed at room temperature and then placed in a sealed container 12 to gradually raise the temperature of the slurry to 200 ° C. This is probably because the hydroxyl groups remained.

また、得られたチタン酸バリウム粉末を800℃〜1000℃の温度で仮焼した。仮焼することで、粒成長し、結晶系が転位して、正方晶のチタン酸バリウムが得られた。また、比表面積が同程度の実施例および比較例を比較すると、結晶性が高い実施例では、軸比c/aが大きい正方晶のチタン酸バリウム粉末を得ることができた。   Moreover, the obtained barium titanate powder was calcined at a temperature of 800 ° C to 1000 ° C. By calcination, grains were grown and the crystal system was dislocated to obtain tetragonal barium titanate. Further, when Examples and Comparative Examples having the same specific surface area were compared, tetragonal barium titanate powder having a large axial ratio c / a could be obtained in Examples with high crystallinity.

3.チタン酸ストロンチウム粉末の作製
表3を参照しながら、ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置10を用いたチタン酸ストロンチウム粉末の作製方法について説明する。表3は、実施例4および比較例3におけるSr(OH)2の投入温度、Sr(OH)2の投入直後におけるピーク温度、および反応工程における最高温度を示す。
3. Production of Strontium Titanate Powder A method for producing strontium titanate powder using the perovskite complex oxide production apparatus 10 will be described with reference to Table 3. Table 3 shows the charging temperature of Sr (OH) 2 in Example 4 and Comparative Example 3, the peak temperature immediately after the charging of Sr (OH) 2 , and the maximum temperature in the reaction process.

Figure 2013014460
Figure 2013014460

(実施例4)
セラミック素原料として、Sr(OH)2、TiO2(比表面積300cm2/g)を準備した。まず、TiO2粉末を30.00g秤量し、純水0.1Lとともに密封容器12に入れ、軽く攪拌してTiO2粉末を含んだスラリー(原料液)を作製した。次に、Ti元素とのモル比が1:1になるように、Sr(OH)2粉末を45.70g秤量し、これを密封容器12の内部に設置している原料投入装置18に入れた。
Example 4
Sr (OH) 2 and TiO 2 (specific surface area 300 cm 2 / g) were prepared as ceramic raw materials. First, 30.00 g of TiO 2 powder was weighed, put into a sealed container 12 together with 0.1 L of pure water, and stirred gently to prepare a slurry (raw material solution) containing TiO 2 powder. Next, 45.70 g of Sr (OH) 2 powder was weighed so that the molar ratio with the Ti element was 1: 1, and this was put into the raw material charging device 18 installed inside the sealed container 12. .

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした後、加熱装置14を使ってスラリーを加熱した。第1の圧力計22b、および温度計16で密封容器12の内部における圧力、およびスラリーの温度をモニターしながらスラリーの加温を続けた。そして、スラリーの温度が100℃になった段階で、Sr(OH)2粉末をスラリーに投入するために、圧力制御弁24cを調整して第2のバルブ24aを開いた。第2のバルブ24aを開いた後、数秒後、第2の圧力計24bの値が上昇して第1の圧力計22bと一致するとともにスラリーの温度の急激な上昇が観察されたら、すぐに第2のバルブ24aを締めて密封容器12を密封状態にした。 Next, after the first valve 22 a and the second valve 24 a connected to the sealed container 12 were closed to bring the sealed container 12 into a sealed state, the slurry was heated using the heating device 14. While the pressure inside the sealed container 12 and the temperature of the slurry were monitored with the first pressure gauge 22b and the thermometer 16, the heating of the slurry was continued. Then, when the temperature of the slurry reached 100 ° C., the pressure control valve 24c was adjusted and the second valve 24a was opened in order to put the Sr (OH) 2 powder into the slurry. A few seconds after opening the second valve 24a, if the value of the second pressure gauge 24b rises to coincide with the first pressure gauge 22b and a rapid increase in the temperature of the slurry is observed, immediately The sealed valve 12 was sealed by tightening the second valve 24a.

続いて、加熱装置14を使って密封容器12に内部に密封されるスラリーを保温しながら、攪拌翼20を使ってスラリーを攪拌しつつ1時間反応させた。その後、加熱を止め、第1のバルブ22aおよび第2のバルブ24aを開放し、密封容器12の内部における圧力を大気圧に戻した状態でスラリーを放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、実施例4におけるチタン酸ストロンチウム粉末を得た。   Subsequently, while keeping the slurry sealed inside the sealed container 12 using the heating device 14, the slurry was reacted for 1 hour while stirring the slurry using the stirring blade 20. Thereafter, the heating was stopped, the first valve 22a and the second valve 24a were opened, and the slurry was left in a state where the pressure inside the sealed container 12 was returned to atmospheric pressure. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a dryer to evaporate the water, thereby obtaining the strontium titanate powder in Example 4.

(比較例3)
まず、実施例4と同様のセラミック素原料を準備するために、TiO2粉末を含んだスラリーを密封容器12の内部で作製した。そして、Sr(OH)2粉末を原料投入装置18に入れた。
(Comparative Example 3)
First, in order to prepare the same ceramic raw material as in Example 4, a slurry containing TiO 2 powder was prepared inside the sealed container 12. Then, Sr (OH) 2 powder was put into the raw material charging device 18.

次に、密封容器12に接続された第1のバルブ22aを開放状態とし、第2のバルブ24aを締めた状態にした後、加熱装置14を使ってスラリーを加熱した。第1の圧力計22b、および温度計16で密封容器12の内部における圧力、およびスラリーの温度をそれぞれモニターしながらスラリーの加温を続けた。そして、スラリーの温度が65℃になった段階で、Sr(OH)2粉末をスラリーに投入するために、圧力制御弁24cを調整して第2のバルブ24aを開いた。第2のバルブ24aを開いた後、数秒後、第2の圧力計24bの値が上昇して第1の圧力計22bと一致するとともにスラリーの温度の急激な上昇が観察されたら、すぐに第2のバルブ24aを締めて、密封容器12を第2のバルブ24aの開放前の状態にした。ここで、Sr(OH)2粉末をスラリーに投入してから、表3に示すピーク温度である95℃に達するのに、12分要した。 Next, after the first valve 22a connected to the sealed container 12 was opened and the second valve 24a was closed, the slurry was heated using the heating device 14. The first pressure gauge 22b and the thermometer 16 continued to heat the slurry while monitoring the pressure inside the sealed container 12 and the temperature of the slurry, respectively. Then, when the temperature of the slurry reached 65 ° C., the pressure control valve 24c was adjusted and the second valve 24a was opened in order to put the Sr (OH) 2 powder into the slurry. A few seconds after opening the second valve 24a, if the value of the second pressure gauge 24b rises to coincide with the first pressure gauge 22b and a rapid increase in the temperature of the slurry is observed, immediately The second valve 24a was tightened to bring the sealed container 12 into a state before the second valve 24a was opened. Here, after the Sr (OH) 2 powder was put into the slurry, it took 12 minutes to reach 95 ° C. which is the peak temperature shown in Table 3.

続いて、実施例4と同様に、加熱装置14を使って密封容器12の内部に、密封されるスラリーを保温しながら、攪拌翼20を使ってスラリーを攪拌しつつ1時間反応させた。その後、密封容器12に対する加熱を止めてスラリーを放置した。そして、スラリーが冷却した後、スラリーが密封容器12から取り出され、乾燥機に入れて水分を蒸発させて、比較例3におけるチタン酸ストロンチウム粉末を得た。   Subsequently, in the same manner as in Example 4, while the slurry to be sealed was kept warm inside the sealed container 12 using the heating device 14, the slurry was reacted for 1 hour while stirring the slurry using the stirring blade 20. Thereafter, the heating of the sealed container 12 was stopped and the slurry was allowed to stand. Then, after the slurry was cooled, the slurry was taken out from the sealed container 12 and put in a drier to evaporate the water, whereby the strontium titanate powder in Comparative Example 3 was obtained.

4.チタン酸ストロンチウム粉末の評価
上述した方法により得られた実施例4および比較例3にかかるチタン酸ストロンチウム粉末について、リートベルト法によって格子定数を求めた。
4). Evaluation of Strontium Titanate Powder With respect to the strontium titanate powder according to Example 4 and Comparative Example 3 obtained by the above-described method, the lattice constant was determined by the Rietveld method.

格子定数の測定の結果、実施例4にかかるチタン酸ストロンチウム粉末の格子定数は、0.3914nmであり、比較例3にかかるチタン酸ストロンチウム粉末の格子定数は、0.3922nmであった。   As a result of the measurement of the lattice constant, the lattice constant of the strontium titanate powder according to Example 4 was 0.3914 nm, and the lattice constant of the strontium titanate powder according to Comparative Example 3 was 0.3922 nm.

このように、密閉した製造方法では、反応に伴うと考えられる温度上昇が短時間で終了し、また、格子定数が小さくなる傾向が見られた。したがって、本製造方法により、均一で結晶性の高いチタン酸ストロンチウム粉末が得られていると考えられる。   Thus, in the sealed manufacturing method, the temperature rise considered to accompany the reaction was completed in a short time, and the lattice constant tended to decrease. Therefore, it is considered that a uniform and highly crystalline strontium titanate powder is obtained by this production method.

上述の実施の形態では、原料投入装置から原料液に粉末状の水酸化物を投入する方法として、原料投入装置における蓋部の開閉は、密封容器の外部に設けられた第2のバルブおよび圧力制御弁の操作により行われるが、これに限るものではなく、密封容器の外部からの操作により原料投入装置から原料液に粉末状の水酸化物を投入することができる他の手段が用いられてもよい。すなわち、密封容器の外部からの操作により蓋部を開閉するために、たとえば、蓋部を回転させることにより開閉させてもよく、また、蓋部に対する機械的な操作による開閉や、蓋部に対して原料投入装置の内側から外側に向けて水圧を加えることにより蓋部を開くようにしてもよい。   In the above-described embodiment, as a method of charging powdery hydroxide into the raw material liquid from the raw material charging device, the lid of the raw material charging device is opened and closed by the second valve and pressure provided outside the sealed container. Although it is performed by operating the control valve, it is not limited to this, and other means that can feed powdered hydroxide into the raw material liquid from the raw material charging device by operation from the outside of the sealed container are used. Also good. That is, in order to open and close the lid portion by an operation from the outside of the sealed container, for example, the lid portion may be opened and closed by rotating the lid portion. Then, the lid may be opened by applying water pressure from the inside to the outside of the raw material charging apparatus.

また、上述の実施の形態では、原料投入装置は、密封容器の内部において配置されているが、これに限るものではなく、原料投入装置から粉末状の水酸化物が原料液に投入することが可能となるように、原料投入装置は、たとえば、密封容器の上部側において配置するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the raw material charging device is disposed inside the sealed container. However, the raw material charging device is not limited to this, and powdered hydroxide may be charged into the raw material liquid from the raw material charging device. For example, the raw material charging device may be arranged on the upper side of the sealed container.

この発明にかかるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法およびその製造装置は、特に、たとえば各種電子機器の小型化等に伴い用いられる積層セラミックコンデンサなどの電子部品に好適に用いられる。   The method for manufacturing a perovskite complex oxide and the apparatus for manufacturing the same according to the present invention are particularly suitably used for electronic parts such as multilayer ceramic capacitors used in connection with downsizing of various electronic devices.

10 ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置
12 密封容器
14 加熱装置
16 温度計
18 原料投入装置
18a 投入用容器
18b 蓋部
18c 連係部材
20 攪拌翼
20a 翼部
20b 軸部
22 第1の配管
22a 第1のバルブ
22b 第1の圧力計
24 第2の配管
24a 第2のバルブ
24b 第2の圧力計
24c 圧力制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Perovskite type complex oxide production apparatus 12 Sealed container 14 Heating apparatus 16 Thermometer 18 Raw material charging apparatus 18a Loading container 18b Lid 18c Linking member 20 Stirring blade 20a Wing 20b Shaft 22 First piping 22a First pipe 22a Valve 22b First pressure gauge 24 Second piping 24a Second valve 24b Second pressure gauge 24c Pressure control valve

Claims (4)

一般式ABO3(AはBa、CaおよびSrのうちの少なくとも1つを含み、Bは少なくともTiを含む)で表されるペロブスカイト型複合酸化物の製造方法であって、
少なくとも酸化チタン粉末を含んだ原料液を密封容器の内部で加熱し、前記加熱された原料液にAサイト成分を構成する元素の水酸化物を加えて反応させる反応工程を含むことを特徴とする、ペロブスカイト型複合酸化物の製造方法。
A method for producing a perovskite complex oxide represented by a general formula ABO 3 (A includes at least one of Ba, Ca and Sr, and B includes at least Ti),
It comprises a reaction step of heating a raw material liquid containing at least titanium oxide powder inside a sealed container, and adding and reacting a hydroxide of an element constituting the A site component to the heated raw material liquid. The manufacturing method of a perovskite type complex oxide.
前記加熱された原料液にAサイト成分を構成する元素の水酸化物を加えて反応させることにより原料液の温度が100℃以上にな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の製造方法。   2. The perovskite type composite according to claim 1, wherein a temperature of the raw material liquid becomes 100 ° C. or more by adding and reacting a hydroxide of an element constituting the A site component to the heated raw material liquid. Production method of oxide. 前記反応工程で得られた反応生成物を800℃〜1000℃で熱処理する熱処理工程を含むことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のペロブスカイト型複合酸化物の製造方法。   The method for producing a perovskite complex oxide according to claim 1 or 2, further comprising a heat treatment step of heat-treating the reaction product obtained in the reaction step at 800 ° C to 1000 ° C. 一般式ABO3(AはBa、CaおよびSrのうちの少なくとも1つを含み、Bは少なくともTiを含む)で表されるペロブスカイト型複合酸化物を製造するためのペロブスカイト型複合酸化物の製造装置であって、
少なくとも酸化チタン粉末を含む原料液を密封するための密封容器と、
前記密封容器の内部において密封された前記原料液を加熱するための加熱手段と、
前記原料液にAサイト成分を構成する元素の水酸化物を投入するための投入手段と、
を備えることを特徴とする、ペロブスカイト型複合酸化物の製造装置。
Perovskite complex oxide production apparatus for producing a perovskite complex oxide represented by the general formula ABO 3 (A includes at least one of Ba, Ca and Sr, and B includes at least Ti) Because
A sealed container for sealing a raw material liquid containing at least titanium oxide powder;
Heating means for heating the raw material liquid sealed inside the sealed container;
Charging means for charging a hydroxide of an element constituting the A-site component to the raw material liquid;
An apparatus for producing a perovskite complex oxide, comprising:
JP2011147383A 2011-07-01 2011-07-01 Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof Pending JP2013014460A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011147383A JP2013014460A (en) 2011-07-01 2011-07-01 Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof
CN2012102159009A CN102850055A (en) 2011-07-01 2012-06-26 Manufacturing method of perovskite-type composite composite oxide and manufacturing device thereof
KR1020120069714A KR20130004124A (en) 2011-07-01 2012-06-28 Method for producing perovskite complex oxide and producing apparatus thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011147383A JP2013014460A (en) 2011-07-01 2011-07-01 Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013014460A true JP2013014460A (en) 2013-01-24

Family

ID=47397097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011147383A Pending JP2013014460A (en) 2011-07-01 2011-07-01 Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2013014460A (en)
KR (1) KR20130004124A (en)
CN (1) CN102850055A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110302791B (en) * 2019-04-29 2022-04-01 南京工业大学 Electrolytic water catalyst with unconventional local structure and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6374915A (en) * 1986-07-14 1988-04-05 キヤボツト コ−ポレ−シヨン Manufacture of diatomic cation titanate
WO2003004416A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-16 Showa Denko K. K. Barium titanate and its production method
JP2005067940A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Tdk Corp Method for producing barium titanate powder
JP2005075700A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Sakai Chem Ind Co Ltd Method for manufacturing composition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8486492B2 (en) * 2005-12-28 2013-07-16 Showa Denko K.K. Complex oxide film and method for producing same, composite body and method for producing same, dielectric material, piezoelectric material, capacitor, piezoelectric element and electronic device
JP4582178B2 (en) * 2008-03-31 2010-11-17 Tdk株式会社 Method for producing composite oxide particles and method for producing dielectric particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6374915A (en) * 1986-07-14 1988-04-05 キヤボツト コ−ポレ−シヨン Manufacture of diatomic cation titanate
WO2003004416A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-16 Showa Denko K. K. Barium titanate and its production method
JP2005067940A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Tdk Corp Method for producing barium titanate powder
JP2005075700A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Sakai Chem Ind Co Ltd Method for manufacturing composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN102850055A (en) 2013-01-02
KR20130004124A (en) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5453262A (en) Continuous process for production of ceramic powders with controlled morphology
US7744954B2 (en) Method of producing a powder, powder, and multilayered ceramic capacitor using the same
US7556792B2 (en) Method for preparing perovskite complex oxide powder of formula ABO3
US10239792B2 (en) Method of preparing ceramic powders
KR101295161B1 (en) Method for manufacturing composite oxide powder
KR101375601B1 (en) Method for manufacturing perovskite-typed composite oxide powder
JP5463582B2 (en) Artificial superlattice particles
JP5932397B2 (en) Method for producing ceramic powder having perovskite structure and ceramic powder having perovskite structure produced thereby
JP5353728B2 (en) Method for producing the composition
JP3751304B2 (en) Barium titanate and electronic components using the same
US9745204B2 (en) Method of producing barium titanate
JP2013014460A (en) Method for producing perovskite form composite oxide and production apparatus thereof
JP5057300B2 (en) Manufacturing method of ceramic powder
Šetinc et al. Hydrothermal synthesis of nanosized Na0. 5Bi0. 5TiO3
JP3772354B2 (en) Manufacturing method of ceramic powder
JPH03159903A (en) Production of perovskite ceramic powder
JP4196638B2 (en) Method for producing calcium-modified barium titanate powder
CN110642289A (en) Method for synthesizing tetragonal-phase barium titanate nano powder at low temperature
Chen et al. Hydrothermal synthesis and characterization of Bi4Ti3O12 powders
WO2021199702A1 (en) Method for producing perovskite compound, and perovskite compound
Badrakh et al. Glycothermal process for barium magnesium tantalate nanopowders synthesis
Bangi et al. Cost-effective synthesis of ultrafine BaTiO 3 nanoparticles: Some structural and morphological observations
JPWO2014199761A1 (en) Method for producing barium titanate
JP2014005200A (en) Artificial superlattice particle, and method of manufacturing the same
CN117466330A (en) Tetragonal phase nano barium titanate and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130717

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131112