JP2021155304A - 固体組成物の製造方法および機能性セラミックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低温でかつ比較的短時間での熱処理により、所望の特性を有する機能性セラミックスを安定的に形成することができる固体組成物を好適に製造することができる固体組成物の製造方法を提供すること、また、所望の特性を有する機能性セラミックスを好適に製造することができる機能性セラミックスの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の固体組成物の製造方法は、第１の結晶相を有する機能性セラミックスの形成に用いられる固体組成物を製造する方法であって、前記第１の結晶相とは異なる第２の結晶相で構成される酸化物を製造する工程と、前記酸化物とオキソ酸化合物とを混合する工程とを有する。【選択図】なし

Description

本発明は、固体組成物の製造方法および機能性セラミックスの製造方法に関する。

複酸化物で構成された各種機能性セラミックス、具体的には、例えば、蛍光体セラミックス、波長変換セラミックス、磁性セラミックス、超伝導体セラミックス等の機能性セラミックスが知られている。

従来、複酸化物セラミックスは、その構成元素の各々からなる複数の酸化物粒子や化合物を混合し酸化的雰囲気において合成反応を行った後、粉砕、成形を経て再度高温焼成することで得られていた。

例えば、特許文献１には、蛍光体セラミックスであるイットリウムアルミニウムガーネットと波長変換セラミックスとを積層した複合体を製造する際に、蛍光体および波長変換セラミックスの各々の原料となる酸化物粉末の混合物をテープ成形して積層した後に高温焼成する方法が開示されている。

また、特許文献２には、フェライトコアとして用いられるイットリウム鉄ガーネットセラミックスを貴金属からなる導電体と一体焼成を行うことで非可逆回路素子用の磁性セラミックスを形成する方法が記されている。

また、特許文献３には、超伝導体として用いられるＹＢＣＯ素子を形成するため、高温焼成により合成したＹＢＣＯを粉砕して粉砕物を得た後に、当該粉砕物を再度焼き固めることによってバルク状の素子を得ることが開示されている。

特許第５７６３６８３号公報 特開２０１１−７３９３７公報 特開２０１７−９４４４２号公報

上記特許文献１の場合、熱処理すなわちアニールによる生成物を粉砕した後、再度、熱処理すなわち焼成を行うことで、イットリウムイオンが焼成ガス中に揮散してしまい、最終的に得られるセラミックスの組成が所望の組成からずれてしまい、所望の特性が得られないという問題があった。

また、上記特許文献２では、異なる酸化物同士を高温で同時に焼成することで異種界面に不要な元素拡散が生じやすく、内部に酸素空孔等の欠陥が生成するため、蛍光体としての特性が低下してしまうという問題があった。

また、上記特許文献３では、高温での再焼成の際、結晶の相転移や酸素欠陥の生成に伴う不純物結晶が形成されやすく、超伝導体としての主特性である磁場中臨界電流密度が低下してしまうという問題があった。

上記のような問題を回避するため焼成助剤を添加することもあるが、この場合、反応焼成を伴うことが有り、融剤の熱分解や相変態にともなう発熱の際に水や酸等の副生物が発生することで、異種材料界面をエッチングする問題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することができる。

本発明の適用例に係る固体組成物の製造方法は、第１の結晶相を有する機能性セラミックスの形成に用いられる固体組成物を製造する方法であって、
前記第１の結晶相とは異なる第２の結晶相で構成される酸化物を製造する工程と、
前記酸化物とオキソ酸化合物とを混合する工程とを有する。

また、本発明の適用例に係る機能性セラミックスの製造方法は、本発明に係る固体組成物の製造方法により固体組成物を製造する工程と、
前記固体組成物を７００℃以上１０００℃以下の温度で加熱する工程とを有する。

図１は、実施例１〜４に係る固体組成物を構成する前駆酸化物、および、比較例１に係る固体組成物についてのＸ線回折パターンを示すグラフである。 図２は、実施例１〜４および比較例１に係る機能性セラミックスについてのＸ線回折パターンを示すグラフである。 図３は、実施例１〜４、比較例１および比較例４に係る機能性セラミックスについて、分光蛍光光度計を用いた測定により得られた発光スペクトルを示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
［１］固体組成物
まず、本発明の固体組成物の製造方法に先立って、本発明に係る固体組成物、すなわち、本発明の固体組成物の製造方法を用いて製造される固体組成物について説明する。

本発明に係る固体組成物は、後に詳述する本発明の固体組成物の製造方法を用いて製造されるものである。

このような固体組成物は、第１の結晶相を有する機能性セラミックスの形成に用いられるものである。そして、常温常圧において、前記第１の結晶相とは異なる第２の結晶相で構成される酸化物と、オキソ酸化合物とを含むものである。

これにより、比較的低温でかつ比較的短時間での熱処理により、所望の特性を有する機能性セラミックスを安定的に形成することができる固体組成物を提供することができる。より具体的には、オキソ酸化合物が固体組成物に含まれることにより、前記酸化物の融点を低下させ、比較的低温、比較的短時間の熱処理である焼成処理で、高温相結晶の成長を促進することができる。また、界面のエッチングや副生物の発生を抑制しつつ、前記酸化物の融点を下げ、焼成温度や異種材料との接合温度を低下させることができ、例えば、比較的低温での熱処理でも被着物との密着性を優れたものとすることができる。
これに対し、上記のような条件を満たさない場合には、満足のいく結果が得られない。

例えば、固体組成物がオキソ酸化合物を含まない場合、前記酸化物の融点を低下させる効果が得られず、比較的低温、比較的短時間の熱処理では、焼成が十分に進行せず、目的とする結晶相を有する機能性セラミックスを得ることが困難となる。

また、固体組成物が前記酸化物を含まない場合、機能性セラミックス、特に、複酸化物で構成された機能性セラミックスを形成することができない。
なお、本発明において、常温常圧とは、２５℃、１気圧のことを言う。

［１−１］酸化物
本発明に係る固体組成物は、当該固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスとは、異なる結晶相の酸化物を含む。以下、前記酸化物を「前駆酸化物」ともいう。また、本発明において、結晶相について「異なる」とは、結晶相の型が同一でないことの他、型が同じでも少なくとも１つの格子定数が異なるもの等をも含む広い概念である。また、機能性セラミックスについては、後に詳述する。

前駆酸化物は、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスの結晶相、すなわち、第１の結晶相とは異なる第２の結晶相を有するものであればよい。機能性セラミックスの結晶相の形態と前駆酸化物の結晶相の形態との組み合わせは種々あるが、例えば、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスの結晶相、すなわち、第１の結晶相が立方晶ガーネット型結晶である場合、前駆酸化物の結晶相、すなわち、第２の結晶相は、ペロブスカイト型結晶である。

ガーネット型結晶は、高温焼成の際にＡサイトのイオンが揮散して組成がずれやすく、粒界三重点等に元素の偏析が起こることでセラミックスの特性が低下しやすい問題があった。これに対し、本発明では、オキソ酸により結晶相変態が生じる温度の低下や融点降下により組成の均一性と結晶性が向上するため、低温で結晶の生成と焼成を行うプロセスが適用でき、特に、第２の結晶相がペロブスカイト型結晶であると、立方晶ガーネット型結晶で構成された機能性セラミックスを、所望の組成でより安定的に形成することができる。したがって、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスの結晶相、すなわち、第１の結晶相が立方晶ガーネット型結晶であり、前駆酸化物の結晶相、すなわち、第２の結晶相がペロブスカイト型結晶である場合に、本発明による効果がより顕著に発揮される。

ペロブスカイト型結晶の前駆酸化物を含む固体組成物は、比較的低温、例えば、７００℃以上１０００℃以下の温度領域、特に、８００℃以上９５０℃以下の温度領域での加熱により、立方晶ガーネット型結晶で構成された高品質の機能性セラミックスを得ることができる。

また、例えば、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスの結晶相、すなわち、第１の結晶相がペロブスカイト型結晶である場合、前駆酸化物の結晶相、すなわち、第２の結晶相は、立方晶型結晶である。

これにより、焼成をより低い温度で行った場合でも、結晶性の高い焼成体を好適に得ることができる。

立方晶型結晶の前駆酸化物を含む固体組成物は、比較的低温、例えば、７００℃以上１０００℃以下の温度領域、特に、８００℃以上９５０℃以下の温度領域での加熱により、ペロブスカイト型結晶で構成された高品質の機能性セラミックスを得ることができる。

また、例えば、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスの結晶相、すなわち、第１の結晶相がガーネット型結晶である場合、前駆酸化物の結晶相、すなわち、第２の結晶相は、ＹＦｅＯ_３型結晶である。

これにより、焼成をより低い温度で行った場合でも、結晶性の高い焼成体が好適に得られやすく、例えば、光磁気特性が高い薄膜が得られやすくなる。

ＹＦｅＯ_３型結晶の前駆酸化物を含む固体組成物は、比較的低温、例えば、７００℃以上１０００℃以下の温度領域、特に、７２０℃以上８００℃以下の温度領域での加熱により、ガーネット型結晶で構成された高品質の機能性セラミックスを得ることができる。

なお、第２の結晶相は、第１の結晶相と異なっていれば上記のものに限定されず、例えば、直方晶、六方晶等であってもよい。

また、第１の結晶相は、第２の結晶相と異なっていれば上記のものに限定されず、例えば、直方晶、六方晶、単斜晶等であってもよい。

前駆酸化物の組成は、特に限定されず、通常、本発明に係る固体組成物を用いて製造すべき機能性セラミックスの組成に応じて決定される。

例えば、本発明に係る固体組成物を用いて製造すべき機能性セラミックスが、蛍光体セラミックス等として使用されるＹＡＧ：Ｃｅ^３＋、すなわち、セリウム固溶イットリウムアルミニウムガーネットである場合、前駆酸化物は、イットリウム、アルミニウムおよびセリウムを含む複酸化物であるのが好ましい。

また、本発明に係る固体組成物を用いて製造すべき機能性セラミックスが、超伝導体セラミックス等として使用されるＹＢＣＯ、すなわち、イットリウムバリウム銅ペロブスカイトである場合、前駆酸化物は、イットリウム、バリウムおよび銅を含む複酸化物であるのが好ましい。

前駆酸化物の結晶粒径は、特に限定されないが、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのが好ましく、１５ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であるのがより好ましく、２０ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、表面エネルギーの増大に伴う融点降下現象である、いわゆる、Ｇｉｂｂｓ−Ｔｈｏｍｓｏｎ効果によって、前駆酸化物の溶融温度や、固体組成物の焼成温度をさらに低下させることができる。また、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスと、異種材料との接合を向上させたり、欠陥密度を低減したりするうえでも有利である。

前駆酸化物は、実質的に単独の結晶相で構成されているものであるのが好ましい。
これにより、本発明に係る固体組成物を用いて機能性セラミックスを製造する際、すなわち、高温結晶相が生成する際に経る結晶相遷移が実質的に１回になるため、結晶相転移にともなう元素の偏析や熱分解による夾雑結晶の生成が抑制され、製造される機能性セラミックスの各種特性、例えば、光学的、電気的、機械的等の特性がさらに向上する。

なお、本発明に係る固体組成物について、ＴＧ−ＤＴＡで昇温レート１０℃／分で測定した際に、３００℃以上１，０００℃以下の範囲における発熱ピークが１つのみ観測される場合には、「実質的に単独の結晶相で構成されている」と判断することができる。

本発明に係る固体組成物中における前駆酸化物の含有率は、特に限定されないが、２０質量％以上９５質量％以下であるのが好ましく、３５質量％以上８５質量％以下であるのがより好ましく、５０質量％以上８０質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、固体組成物に対する熱処理を、より低温、より短時間とした場合であっても、所望の特性に優れた機能性セラミックスをより安定的に製造することができる。

本発明に係る固体組成物は、複数種の前駆酸化物を含有していてもよい。本発明に係る固体組成物が複数種の前駆酸化物を含有している場合、本発明に係る固体組成物中における前駆酸化物の含有率の値としては、これらの含有率の和を採用するものとする。

［１−２］オキソ酸化合物
本発明に係る固体組成物は、オキソ酸化合物を含む。

このようにオキソ酸化合物を含むことにより、前駆酸化物の融点を好適に降下させ、機能性セラミックスとしての複酸化物の結晶成長を促進することができ、比較的低温でかつ比較的短時間での熱処理により、所望の特性を有する機能性セラミックスを安定的に形成することができる。また、形成される機能性セラミックスと被着物との密着性を良好なものとすることができる。

オキソ酸化合物は、オキソアニオンを含む化合物である。
オキソ酸化合物を構成するオキソアニオンは、金属元素を含まないものであり、例えば、ハロゲンオキソ酸；ホウ酸イオン；炭酸イオン；オルト炭酸イオン；カルボン酸イオン；ケイ酸イオン；亜硝酸イオン；硝酸イオン；亜リン酸イオン；リン酸イオン；ヒ酸イオン；亜硫酸イオン；硫酸イオン；スルホン酸イオン；スルフィン酸イオン等が挙げられる。ハロゲンオキソ酸としては、例えば、次亜塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、次亜臭素酸イオン、亜臭素酸イオン、臭素酸イオン、過臭素酸イオン、次亜ヨウ素酸イオン、亜ヨウ素酸イオン、ヨウ素酸イオン、過ヨウ素酸イオン等が挙げられる。

特に、オキソ酸化合物は、オキソアニオンとして、硝酸イオン、硫酸イオンのうちの少なくとも一方を含むのが好ましく、硝酸イオンを含むのがより好ましい。

これにより、前駆酸化物の融点をより好適に降下させ、機能性セラミックスとしての複酸化物の結晶成長をより効果的に促進することができる。その結果、固体組成物に対する熱処理を、より低温、より短時間とした場合であっても、所望の特性に優れた機能性セラミックスをより好適に得ることができる。

オキソ酸化合物を構成するカチオンとしては、特に限定されず、例えば、水素イオン、アンモニウムイオン、イットリウムイオン、アルミニウムイオン、セリウムイオン、バリウムイオン、銅イオン等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、本発明に係る固体組成物を用いて形成すべき機能性セラミックスの構成金属元素のイオンであるのが好ましい。

これにより、形成される機能性セラミックス中に、好ましくない不純物が残存することをより効果的に防止することができる。

本発明に係る固体組成物中におけるオキソ酸化合物の含有率は、特に限定されないが、０．１質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、１．０質量％以上５０質量％以下であるのがより好ましく、５．０質量％以上２０質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックス中に、オキソ酸化合物が不本意に残存することをより確実に防止しつつ、より低温、より短時間での熱処理で、固体組成物から機能性セラミックスを好適に得ることができ、得られる機能性セラミックスについての所望の特性を特に優れたものとすることができる。

本発明に係る固体組成物中における前駆酸化物の含有率をＸＰ［質量％］、本発明に係る固体組成物中におけるオキソ酸化合物の含有率をＸＯ［質量％］としたとき、０．００１≦ＸＯ／ＸＰ≦４．００の関係を満足するのが好ましく、０．０１≦ＸＯ／ＸＰ≦２．００の関係を満足するのがより好ましく、０．０５≦ＸＯ／ＸＰ≦０．２５の関係を満足するのがさらに好ましい。

これにより、本発明に係る固体組成物を用いて形成される機能性セラミックス中に、オキソ酸化合物が不本意に残存することをより確実に防止しつつ、より低温、より短時間での熱処理で、固体組成物から機能性セラミックスを好適に得ることができ、得られる機能性セラミックスについての所望の特性を特に優れたものとすることができる。

本発明に係る固体組成物は、複数種のオキソ酸化合物を含有していてもよい。本発明に係る固体組成物が複数種のオキソ酸化合物を含有している場合、本発明に係る固体組成物中におけるオキソ酸化合物の含有率の値としては、これらの含有率の和を採用するものとする。

［１−３］その他の成分
本発明に係る固体組成物は、前述したような、前駆酸化物およびオキソ酸化合物を含んでいるが、さらに、これら以外の成分を含んでいてもよい。以下、本発明に係る固体組成物を構成する成分のうち、前駆酸化物、オキソ酸化合物以外の成分を「その他の成分」という。

本発明に係る固体組成物中に含まれるその他の成分としては、例えば、本発明に係る固体組成物を用いて製造すべき機能性セラミックスと同一の結晶相を有する酸化物、本発明に係る固体組成物の製造過程で用いた溶媒成分等が挙げられる。

本発明に係る固体組成物中におけるその他の成分の含有率は、特に限定されないが、１０質量％以下であるのが好ましく、５．０質量％以下であるのがより好ましく、０．５質量％以下であるのがさらに好ましい。

本発明に係る固体組成物は、その他の成分として複数種の成分を含有していてもよい。この場合、本発明に係る固体組成物中におけるその他の成分の含有率の値としては、これらの含有率の和を採用するものとする。

本発明に係る固体組成物は、全体として固体状をなしていればよく、例えば、その製造過程で用いた液体成分等の液体成分が含まれていてもよい。ただし、この場合、固体組成物中における液体成分の含有率は、５質量％以下であるのが好ましく、１質量％以下であるのがより好ましい。

［２］固体組成物の製造方法
次に、本発明の固体組成物の製造方法について説明する。

本発明の固体組成物の製造方法は、第１の結晶相を有する機能性セラミックスの形成に用いられる固体組成物を製造する方法であって、第１の結晶相とは異なる第２の結晶相で構成される酸化物、すなわち、前駆酸化物を製造する工程である前駆酸化物製造工程と、前駆酸化物とオキソ酸化合物とを混合する工程であるオキソ酸化合物混合工程とを有することを特徴とする。

これにより、比較的低温でかつ比較的短時間での熱処理により、所望の特性を有する機能性セラミックスを安定的に形成することができる固体組成物を好適に製造することができる固体組成物の製造方法を提供することができる。

より具体的には、上記のような方法により、前記第１の結晶相とは異なる第２の結晶相で構成される酸化物と、オキソ酸化合物とを含む固体組成物を好適に製造することができる。このようにして得られる固体組成物は、比較的低温でかつ比較的短時間での熱処理により、所望の特性を有する機能性セラミックスを安定的に形成することができるものである。すなわち、オキソ酸化合物が固体組成物に含まれることにより、前記酸化物の融点を低下させ、比較的低温、比較的短時間の熱処理である焼成処理で結晶成長を促進しつつ、被着物との密着界面を形成することができる。
以下、各工程について詳細に説明する。

［２−１］前駆酸化物製造工程
前駆酸化物製造工程では、最終的に得るべき機能性セラミックスの結晶相、すなわち、第１の結晶相とは異なる結晶相、すなわち、第２の結晶相で構成される酸化物である前駆酸化物を製造する。

前駆酸化物は、いかなる方法で製造してもよいが、前駆酸化物を構成する金属元素を分子内に含む原料物質としての金属化合物を複数種含む混合物に対して、熱処理を施すことにより製造するのが好ましい。
これにより、より安定的に前駆酸化物を得ることができる。

特に、本実施形態では、前駆酸化物製造工程は、前駆酸化物を構成する金属元素を分子内に含む金属化合物および溶媒を含有する金属化合物溶液を調製する金属化合物溶液調製工程と、前記金属化合物溶液に対して第１の熱処理を施す第１の熱処理工程と、第１の熱処理により得られた組成物に対して前記第１の熱処理よりも高い温度で第２の熱処理を施す第２の熱処理工程とを有する。

［２−１−１］金属化合物溶液調製工程
金属化合物溶液調製工程では、前駆酸化物を構成する金属元素を分子内に含む金属化合物および溶媒を含有する金属化合物溶液を調製する。

前駆酸化物が複数種の金属元素を含むものである場合、例えば、金属化合物溶液は、各金属元素に対応する金属化合物について、それぞれ、溶液を用意し、これらを混合して調整することができる。

また、例えば、金属化合物溶液は、前駆酸化物を構成する２種以上の金属元素に対応する複数種の金属化合物を同一の溶媒に溶解して調整してもよい。

また、例えば、金属化合物溶液の調製には、前駆酸化物を構成する２種以上の金属元素を分子内に含む金属化合物を用いてもよい。
また、同一の金属元素について、２種以上の金属化合物を用いてもよい。

前駆酸化物が複数種の金属元素を含むものである場合、本工程では、これらの各金属元素を、化学量論的に、最終的に形成すべき機能性セラミックスの組成に対応するような比率で混合するのが好ましい。なお、前記溶液の代わりに分散液を用いてもよい。

また、前記金属化合物溶液の調製には、例えば、金属化合物に加えて、オキソ酸化合物を用いてもよい。また、金属化合物としてオキソアニオンを含む化合物を用いてもよい。

前駆酸化物を構成する金属元素を分子内に含む金属化合物としては、例えば、以下のような化合物を用いることができる。

すなわち、イットリウム源としてのイットリウム化合物としては、例えば、イットリウム金属塩、イットリウムアルコキシド等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。イットリウム金属塩としては、例えば、塩化イットリウム、硝酸イットリウム、硫酸イットリウム、酢酸イットリウム、水酸化イットリウム、炭酸イットリウム等が挙げられる。また、イットリウムアルコキシドとしては、例えば、イットリウムメトキシド、イットリウムエトキシド、イットリウムプロポキシド、イットリウムイソプロポキシド、イットリウムブトキシド、イットリウムイソブトキシド、イットリウムセカンダリーブトキシド、イットリウムターシャリーブトキシド、ジピバロイルメタナトイットリウム等が挙げられる。上記のようなイットリウム化合物を用いることにより、本発明に係る固体組成物を用いて、機能性セラミックスとして、例えば、蛍光体セラミックス等として使用されるＹＡＧ：Ｃｅ^３＋、すなわち、セリウム固溶イットリウムアルミニウムガーネットや、超伝導体セラミックス等として使用されるＹＢＣＯ、すなわち、イットリウムバリウム銅ペロブスカイトを好適に製造することができる。中でも、イットリウム化合物としては、イットリウムエトキシド、硝酸イットリウムのうちの少なくとも一方であるのが好ましい。イットリウム源としては、水和物を用いてもよい。

また、アルミニウム源としてのアルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウム金属塩、アルミニウムアルコキシド等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。アルミニウム金属塩としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、酢酸アルミニウム等が挙げられる。また、アルミニウムアルコキシドとしては、例えば、アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリセカンダリーブトキシド、アルミニウムトリターシャリーブトキシド、ジピバロイルメタナトアルミニウム等が挙げられる。上記のようなアルミニウム化合物を用いることにより、本発明に係る固体組成物を用いて、機能性セラミックスとして、例えば、蛍光体セラミックス等として使用されるＹＡＧ：Ｃｅ^３＋、すなわち、セリウム固溶イットリウムアルミニウムガーネットを好適に製造することができる。中でも、アルミニウム化合物としては、硝酸アルミニウム、アルミニウムトリイソプロポキシドのうちの少なくとも一方であるのが好ましい。アルミニウム源としては、水和物を用いてもよい。

また、セリウム源としてのセリウム化合物としては、例えば、セリウム金属塩、セリウムアルコキシド等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。セリウム金属塩としては、例えば、塩化セリウム、臭化セリウム、硝酸セリウム、硫酸セリウム等が挙げられる。また、セリウムアルコキシドとしては、例えば、セリウムトリメトキシド、セリウムトリエトキシド、セリウムトリイソプロポキシド、セリウムトリノルマルプロポキシド、セリウムトリイソブトキシド、セリウムトリノルマルブトキシド、セリウムトリセカンダリーブトキシド、セリウムトリターシャリーブトキシド等が挙げられる。上記のようなセリウム化合物を用いることにより、本発明に係る固体組成物を用いて、機能性セラミックスとして、例えば、蛍光体セラミックス等として使用されるＹＡＧ：Ｃｅ^３＋、すなわち、セリウム固溶イットリウムアルミニウムガーネットを好適に製造することができる。中でも、セリウム化合物としては、硝酸セリウム、セリウムトリイソプロポキシドのうちの少なくとも一方であるのが好ましい。セリウム源としては、水和物を用いてもよい。

また、バリウム源としてのバリウム化合物としては、例えば、バリウム金属塩、有機バリウム化合物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。バリウム金属塩としては、例えば、塩化バリウム、硝酸バリウム、硫酸バリウム、酢酸バリウム等が挙げられる。また、有機バリウム化合物としては、例えば、ジメトキシバリウム、ジエトキシバリウム、ジプロポキシバリウム、ジイソプロポキシバリウム、ジブトキシバリウム、ジイソブトキシバリウム、ジセカンダリーブトキシバリウム、ジターシャリーブトキシバリウム、ジピバロイルメタナトバリウム等が挙げられる。上記のようなバリウム化合物を用いることにより、本発明に係る固体組成物を用いて、機能性セラミックスとして、例えば、超伝導体セラミックス等として使用されるＹＢＣＯ、すなわち、イットリウムバリウム銅ペロブスカイトを好適に製造することができる。中でも、バリウム化合物としては、硝酸バリウム、ジエトキシバリウムのうちの少なくとも一方であるのが好ましい。バリウム源としては、水和物を用いてもよい。

また、銅源としての銅化合物としては、例えば、銅金属塩、有機銅化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。銅金属塩としては、例えば、塩化銅、臭化銅、硝酸銅、硫酸銅等が挙げられる。また、有機銅化合物としては、例えば、銅ジメトキシド、銅ジエトキシド、銅ジイソプロポキシド、銅ジノルマルプロポキシド、銅ジイソブトキシド、銅ジノルマルブトキシド、銅ジセカンダリーブトキシド、銅ジターシャリーブトキシド、ビス（ジピバロイルメタナト）銅等が挙げられる。上記のような銅化合物を用いることにより、本発明に係る固体組成物を用いて、機能性セラミックスとして、例えば、超伝導体セラミックス等として使用されるＹＢＣＯ、すなわち、イットリウムバリウム銅ペロブスカイトを好適に製造することができる。中でも、銅化合物としては、硝酸銅、ビス（ジピバロイルメタナト）銅のうちの少なくとも一方であるのが好ましい。銅源としては、水和物を用いてもよい。

前記溶媒としては、特に限定されず、例えば、各種の有機溶媒を用いることができるが、より具体的には、例えば、アルコール類、グリコール類、エステル類、エーテル類、有機酸類、芳香族類、アミド類等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上の組み合わせである混合溶媒を用いることができる。アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、アリルアルコール、２−ｎ−ブトキシエタノール等が挙げられる。グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ジプロピレングリコール等が挙げられる。エステル類としては、例えば、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、アセト酢酸メチル等が挙げられる。エーテル類としては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。有機酸類としては、例えば、ギ酸、酢酸、２−エチル酪酸、プロピオン酸等が挙げられる。芳香族類としては、例えば、トルエン、ｏ−キシレン、ｐ−キシレン等が挙げられる。アミド類としては、例えば、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。中でも、溶媒としては、２−ｎ−ブトキシエタノールおよびプロピオン酸のうちの少なくとも一方であるのが好ましい。

［２−１−２］第１の熱処理工程
上記のようにして用意した金属化合物溶液に対して、第１の熱処理を施す。これにより、金属化合物溶液は、通常、ゲル化する。

第１の熱処理の条件は、溶媒の沸点や蒸気圧等によるが、第１の熱処理での加熱温度は、５０℃以上２５０℃以下であるのが好ましく、６０℃以上２３０℃以下であるのがより好ましく、８０℃以上２００℃以下であるのがさらに好ましい。第１の熱処理中において、加熱温度は変更してもよい。例えば、第１の熱処理は、比較的低温に保持して熱処理を行う第１の段階と、第１の段階後に昇温して比較的高温での熱処理を行う第２の段階とを有するものであってもよい。このような場合、第１の熱処理時における最高温度が前述した範囲に含まれているのが好ましい。

また、第１の熱処理での加熱時間は、１０分間以上１８０分間以下であるのが好ましく、２０分間以上１２０分間以下であるのがより好ましく、３０分間以上６０分間以下であるのがさらに好ましい。

第１の熱処理は、いかなる雰囲気で行ってもよく、空気中や酸素ガス雰囲気中等の酸化性雰囲気中で行ってもよいし、窒素ガスや、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガス等の非酸化性雰囲気中で行ってもよい。また、第１の熱処理は、減圧または真空下、加圧下で行ってもよい。

また、第１の熱処理中において、雰囲気は、実質的に同一の条件に保持してもよいし、異なる条件に変更してもよい。例えば、第１の熱処理は、常圧環境下で熱処理を行う第１の段階と、第１の段階後に減圧環境下で熱処理を行う第２の段階とを有するものであってもよい。

［２−１−３］第２の熱処理工程
その後、第１の熱処理により得られた組成物、すなわち、ゲル状の組成物に対して、第２の熱処理を施す。
これにより、前駆酸化物が得られる。

第２の熱処理の条件は、形成される酸化物の組成等によるが、第２の熱処理での加熱温度は、第１の熱処理での処理温度よりも高い温度であればよく、４００℃以上６００℃以下であるのが好ましく、４３０℃以上５７０℃以下であるのがより好ましく、４５０℃以上５５０℃以下であるのがさらに好ましい。第２の熱処理中において、加熱温度は変更してもよい。例えば、第２の熱処理は、比較的低温に保持して熱処理を行う第１の段階と、第１の段階後に昇温して比較的高温での熱処理を行う第２の段階とを有するものであってもよい。このような場合、第２の熱処理時における最高温度が前述した範囲に含まれているのが好ましい。

また、第２の熱処理での加熱時間は、５分間以上１８０分間以下であるのが好ましく、１０分間以上１２０分間以下であるのがより好ましく、１５分間以上６０分間以下であるのがさらに好ましい。

第２の熱処理は、いかなる雰囲気で行ってもよく、空気中や酸素ガス雰囲気中等の酸化性雰囲気中で行ってもよいし、窒素ガスや、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガス等の非酸化性雰囲気中で行ってもよい。また、第２の熱処理は、減圧または真空下、加圧下で行ってもよい。特に、第２の熱処理は、酸化性雰囲気中で行うのが好ましい。

また、第２の熱処理中において、雰囲気は、実質的に同一の条件に保持してもよいし、異なる条件に変更してもよい。例えば、第２の熱処理は、不活性ガス雰囲気中で熱処理を行う第１の段階と、第１の段階後に酸化性雰囲気中で熱処理を行う第２の段階とを有するものであってもよい。

［２−２］オキソ酸化合物混合工程
オキソ酸化合物混合工程では、前駆酸化物製造工程で得られた前駆酸化物とオキソ酸化合物とを混合する。

これにより、前駆酸化物と、オキソ酸化合物とを含む本発明に係る固体組成物が得られる。

オキソ酸化合物としては、例えば、上記［１−２］で説明した化合物を用いることができる。これにより、前述したのと同様の効果が得られる。
本工程では、前駆酸化物およびオキソ酸化合物以外に、他の成分を用いてもよい。

また、前駆酸化物とオキソ酸化合物との混合は、乾式で行ってもよいし、湿式で行ってもよい。なお、湿式で行う場合には、混合の後に、系内に含まれる液体成分を除去する工程を行ってもよい。

このようにして得られる固体組成物は、通常、その製造過程で用いた溶媒等の液体成分のほとんどが除去されたものであるが、一部の液体成分が残存していてもよい。ただし、固体組成物中における液体成分の含有率は、１．０質量％以下であるのが好ましく、０．１質量％以下であるのがより好ましい。このように少量の液体成分を含んでいたとしても、このような組成物は、全体としては固体状をなす。

上記のようにして得られた本発明に係る固体組成物は、後に詳述するように加熱すること、特に、前述した第２の熱処理よりも高い温度で加熱することにより、機能性セラミックスとなる。

したがって、本発明に係る固体組成物から機能性セラミックスを得るための熱処理を本焼成とするならば、前駆酸化物を得るための熱処理、特に、前述した第２の熱処理は仮焼成ということができる。また、後に詳述する熱処理により得られる機能性セラミックスを本焼成体とするならば、前駆酸化物は、仮焼成体ということができる。

［３］機能性セラミックスの製造方法
次に、本発明の機能性セラミックスの製造方法について説明する。

本発明の機能性セラミックスの製造方法は、前述した本発明の固体組成物の製造方法により固体組成物を製造する工程と、前記固体組成物を、７００℃以上１０００℃以下の温度で加熱する加熱工程とを有する。

これにより、比較的低温でかつ比較的短時間での熱処理により、所望の特性を有する機能性セラミックスを安定的に形成することができる機能性セラミックスの製造方法を提供することができる。より具体的には、オキソ酸化合物が固体組成物に含まれることにより、前記酸化物の融点を低下させ、比較的低温、比較的短時間の熱処理である焼成処理で、高温相結晶の成長を促進することができる。また、界面のエッチングや副生物の発生を抑制しつつ、前記酸化物の融点を下げ、焼成温度や異種材料との接合温度を低下させることができ、例えば、比較的低温での熱処理でも被着物との密着性を優れたものとすることができる。また、比較的低温、比較的短時間の熱処理で機能性セラミックスを製造することができるため、例えば、機能性セラミックスの生産性をより優れたものとすることができるとともに、省エネルギーの観点からも好ましい。また、本発明の機能性セラミックスの製造方法によれば、固体組成物の組成、特に、前駆酸化物の組成や結晶型等の条件にかかわらず、上述した効果を得ることができるという利点がある。

本発明の機能性セラミックスの製造方法では、複数種の本発明に係る固体組成物を組み合わせて用いてもよい。

本発明の機能性セラミックスの製造方法の加熱工程における加熱温度は、前述したように、７００℃以上１０００℃以下であればよいが、７３０℃以上９８０℃以下であるのが好ましく、７５０℃以上９５０℃以下であるのがより好ましく、７８０℃以上９３０℃以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。

本発明の機能性セラミックスの製造方法の加熱工程中において、加熱温度は変更してもよい。例えば、本発明の機能性セラミックスの製造方法の加熱工程は、比較的低温に保持して熱処理を行う第１の段階と、第１の段階後に昇温して比較的高温での熱処理を行う第２の段階とを有するものであってもよい。このような場合、加熱工程における最高温度が前述した範囲に含まれているのが好ましい。

本発明の機能性セラミックスの製造方法の加熱工程における加熱時間は、特に限定されないが、５分間以上３００分間以下であるのが好ましく、１０分間以上１２０分間以下であるのがより好ましく、１５分間以上６０分間以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。

加熱工程は、いかなる雰囲気で行ってもよく、空気中や酸素ガス雰囲気中等の酸化性雰囲気中で行ってもよいし、窒素ガスや、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガス等の非酸化性雰囲気中で行ってもよい。また、加熱工程は、減圧または真空下、加圧下で行ってもよい。特に、加熱工程は、酸化性雰囲気中で行うのが好ましい。

また、加熱工程中において、雰囲気は、実質的に同一の条件に保持してもよいし、異なる条件に変更してもよい。

なお、本発明の機能性セラミックスの製造方法では、上記のように比較的低温での熱処理で目的とする機能性セラミックス、特に、高品質の機能性セラミックスを得ることができるが、本発明では、上記のような温度範囲での熱処理に加えて、より高温での熱処理、特に、比較的短時間のより高温での熱処理も併せて行うことを排除するものではない。

また、本発明の機能性セラミックスの製造方法においては、本発明に係る固体組成物を他の成分と混合した状態で、上記のような加熱工程に供してもよい。

本発明の機能性セラミックスの製造方法は、前述した加熱工程以外の工程を有していてもよい。

本発明の機能性セラミックスの製造方法を用いて得られる機能性セラミックスは、通常、原料として用いる本発明に係る固体組成物中に含まれていたオキソ酸化合物を実質的に含まないものである。より具体的には、本発明の機能性セラミックスの製造方法を用いて得られる機能性セラミックス中におけるオキソ酸化合物の含有率は、通常、１００ｐｐｍ以下であり、特に、５０ｐｐｍ以下であるのが好ましく、１０ｐｐｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、機能性セラミックス中における好ましくない不純物の含有率を抑制することができ、機能性セラミックスの特性、信頼性をより優れたものとすることができる。

［４］機能性セラミックス
本発明に係る機能性セラミックスは、前述したような製造方法により得ることができる。ここで、機能性セラミックスとは、光学的機能、磁性的機能、電気的機能、化学的機能、熱力学的機能等の何らかの機能を有するセラミックスのことを言う。

機能性セラミックスの機能、種類、用途等は、特に限定されないが、例えば、蛍光体セラミックス、波長変換セラミックス、磁性セラミックス、超伝導体セラミックス、誘電体セラミックス、触媒セラミックス、熱電体セラミックス等が挙げられる。

上記のようにして得られる機能性セラミックスは、例えば、以下のような条件を満足するものであるのが好ましい。

機能性セラミックスが蛍光体セラミックスである場合、励起光により生じた励起子が結晶欠陥に起因する発光に寄与しないバンドにトラップされることなく蛍光発光し、また励起光が著しい内部散乱せず賦活剤を励起するよう、結晶性や焼結性が高いセラミックスであるのが好ましい。

これにより、内部量子効率および外部取り出し効率が高く、励起光に対する蛍光発光効率が高い蛍光光源が得られる。

また、機能性セラミックスが酸化物系超電導体セラミックスである場合、低結晶欠陥、特に酸素欠陥が少なく、また結晶粒界密度が小さく、さらに結晶粒の配向度が高いセラミックスであるのが好ましい。

これにより、超電導転移温度Ｔｃを高めるとともに、臨界電流密度Ｊｃを向上させ、比較的高温で大電流を通電できる超電導配線等を形成できる。

また、機能性セラミックスが磁性体セラミックスである場合、結晶中の酸素欠損が少なく、結晶性が高いほど磁場バイアス中での飽和磁化が高い磁性体が得られ、例えばよりＱ値が高い共振器が製造できる。

また、適当な電磁石により強磁界を印加できるよう設計された素子に用いた場合、Ｑ値が高い共振器特性を応用したフィルターや同調回路を製造することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、本発明の固体組成物の製造方法は、上述したような工程に加え、さらに他の工程を有する方法に適用されるものであってもよい。より具体的には、例えば、前駆酸化物製造工程より後に、系内に含まれる液体成分を除去する乾燥工程を有していてもよい。

また、本発明の機能性セラミックスの製造方法は、上述したような工程に加え、さらに他の工程を有する方法に適用されるものであってもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
［５］固体組成物の製造
（実施例１）
本実施例では、以下のようにして、組成Ｙ_２．９１Ｃｅ_０．０９Ａｌ_５Ｏ_１２で示される機能性セラミックスの製造に用いる固体組成物を製造した。

まず、イットリウム源としてのトリイソプロポキシイットリウムと、アルミニウム源としてのトリイソプロポキシアルミニウムと、セリウム源としてのトリイソプロポキシセリウムと、溶媒としての２−ｎ−ブトキシエタノールとを、それぞれ、表１に示す割合で混合して混合物を得た。この混合物と、溶媒としての２−ｎ−ブトキシエタノールとを所定の割合で混合し、各原料化合物が溶解した混合溶液としての金属化合物溶液を得た。

次に、上記のようにして得られた混合溶液としての金属化合物溶液を、チタン製のビーカーに入れた状態で、大気中、１４０℃×２０分間の第１の熱処理を施すことにより、ゲル状の混合物を得た。

次に、上記のようにして得られたゲル状の混合物に対して、大気中、５４０℃×２０分間の第２の熱処理を施すことにより、灰状の熱分解物である前駆酸化物を得た。

次に、上記のようにして得られた前駆酸化物と、オキソ酸化合物としての硝酸イットリウム六水和物を２−ｎ―ブトキシエタノールに溶解させて調製した溶液とを、上記の機能性セラミックスの組成式の各金属元素のモル比率に従って混合して、スラリー状の混合物を得た。この混合物に対して、１４０℃×４０分間の熱処理を施して、２−ｎ―ブトキシエタノールを除去することにより、固体組成物を得た。

このようにして得られた固体組成物は、ペロブスカイト型の結晶相で構成される前駆酸化物と、オキソ酸化合物としての硝酸イットリウムとを含むものであった。また、得られた固体組成物中における前記前駆酸化物の含有率に対するオキソ酸化合物の含有率の比率、すなわち、固体組成物中における前駆酸化物の含有率をＸＰ［質量％］、固体組成物中におけるオキソ酸化合物の含有率をＸＯ［質量％］としたときのＸＯ／ＸＰの値は、０．０２８であった。

（実施例２〜１２）
金属化合物溶液の調製に用いる原料の種類、使用量を変更することにより、金属化合物溶液の組成が表１〜表３に示すものとなるようにするとともに、当該金属化合物溶液から得られた前駆酸化物と混合するオキソ酸化合物の種類、使用量、第１の熱処理、第２の熱処理の条件を表１〜表３に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にして固体組成物を製造した。

（比較例１〜３）
金属化合物溶液の調製に用いる原料の種類、使用量を変更することにより、金属化合物溶液の組成が表４に示すものとなるようにするとともに、当該金属化合物溶液から得られた前駆酸化物とオキソ酸化合物とを混合する工程、および、その後の熱処理の工程を省略した以外は、前記実施例１と同様にして固体組成物を製造した。すなわち、比較例１〜３に係る固体組成物は、オキソ酸化合物を含んでいない。

（比較例４）
Ｙ_２Ｏ_３粉末：４．５７質量部、ＣｅＯ_２粉末：０．２１６質量部およびＡｌ_２Ｏ_３粉末：３．５５質量部を秤量し、これらをメノウ鉢で粉砕しながら十分に混合することにより、混合粉末を得た。

次に、上記のようにして得られた混合粉末に対して、大気中、５４０℃×２０分間の熱処理を施すことにより、固体組成物を得た。

（比較例５、６）
原料粉末の組成およびこれらの混合比を変更した以外は、前記比較例４と同様にして固体組成物を製造した。

前記各実施例および各比較例に係る固体組成物の調製に用いた原料、固体組成物の製造条件を表１〜表４にまとめて示し、前記各実施例および各比較例に係る固体組成物の条件を表５にまとめて示す。また、表５中には、固体組成物中におけるオキソ酸化合物の含有率をＸＯ［質量％］、固体組成物中における前駆酸化物の含有率をＸＰ［質量％］としたときの、ＸＯ／ＸＰの値も示した。なお、前記各実施例および各比較例で得られた固体組成物は、いずれも、溶媒の含有率が０．１質量％以下であった。また、前記各実施例に係る固体組成物の一部について、ＴＧ−ＤＴＡで昇温レート１０℃／分で測定したところ、３００℃以上１，０００℃以下の範囲における発熱ピークは、いずれも、１つのみ観測された。このことから、前記各実施例に係る固体組成物は、いずれも、実質的に単独の結晶相で構成されていると言える。また、前記各実施例および各比較例に係る固体組成物中における液体成分の含有率は、いずれも、１００ｐｐｍ以下であった。

また、前記各実施例に係る固体組成物を構成する前駆酸化物、および、各比較例に係る固体組成物について、フィリップス社製のＸ線回折装置Ｘ’Ｐｅｒｔ−ＰＲＯを用いた分析を行い、Ｘ線回折パターンを得た。実施例１〜４に係る固体組成物を構成する前駆酸化物、および、比較例１に係る固体組成物についてのＸ線回折パターンを図１に示す。

［６］機能性セラミックスの製造
前記各実施例および各比較例に係る固体組成物を用いて、以下のようにして機能性セラミックスを製造した。

まず、各固体組成物から１ｇのサンプルを取り出した。
次に、これらの各サンプルを、それぞれ、Ｓｐｅｃａｃ社製の内径１３ｍｍの排気ポート付きペレットダイスに充填し、６ｋＮの加重でプレス成型して成形物としてのペレットを得た。得られたペレットをアルミナ製の坩堝に納め、大気雰囲気において９００℃で８時間焼成してペレット状の機能性セラミックスを得た。

前記各実施例および各比較例に係る固体組成物および当該固体組成物を用いて上記のようにして得られた機能性セラミックスについて、フィリップス社製のＸ線回折装置Ｘ’Ｐｅｒｔ−ＰＲＯを用いた分析を行い、Ｘ線回折パターンを得た。

その結果、前記各実施例では、固体組成物中に含まれる前駆酸化物と機能性セラミックスとは、互いに、異なる結晶相で構成されていることが確認された。

前記各実施例および各比較例に係る機能性セラミックスについて、フィリップス社製のＸ線回折装置Ｘ’Ｐｅｒｔ−ＰＲＯを用いた分析を行い、Ｘ線回折パターンを得た。実施例１〜４および比較例１に係る機能性セラミックスについてのＸ線回折パターンを図２に示す。

これらの結果から、前記各実施例では、固体組成物中に含まれる前駆酸化物は、当該固体組成物を用いて形成される機能性セラミックスの結晶相とは異なる結晶相で構成されるものであることが確認された。

表６に、前記各実施例および各比較例に係る機能性セラミックスの組成および結晶相をまとめて示す。なお、前記各実施例および各比較例に係る機能性セラミックス中におけるオキソ酸化合物の含有率は１０ｐｐｍ以下であった。

［７］評価
［７−１］内部量子収率評価
上記［６］で製造した機能性セラミックスのうち、実施例１〜４および比較例１、４に係る機能性セラミックスについて、以下のような評価を行った。

すなわち、蛍光体セラミックスである実施例１〜４および比較例１、４に係る機能性セラミックスについて、絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス社製、Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ＱＹＣ１１３４７−０１）を用いた測定により、蛍光特性としての内部量子収率を求めた。
これらの結果を表７にまとめて示す。

表７から明らかなように、本発明では優れた結果が得られた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。また、蛍光体セラミックスである実施例１〜４に係る機能性セラミックスについて、分光蛍光光度計（日立ハイテクサイエンス社製、Ｆ−７０００）を用いた測定により得られた発光スペクトルを、それぞれ、図３に示す。

［７−２］磁場中臨界電流評価
上記［６］で製造した機能性セラミックスのうち、実施例５〜８および比較例２、５に係る機能性セラミックスについて、以下のような評価を行った。

すなわち、超伝導体セラミックスである実施例５〜８および比較例２、５に係る機能性セラミックスの両主面に、それぞれ、インジウム電極を貼り付け、液体窒素温度である７７．３Ｋで３Ｔのマグネットの磁場内における磁場中臨界電流測定を四端子法によって行った。
これらの結果を表８にまとめて示す。

表８から明らかなように、本発明では優れた結果が得られた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。

［７−３］磁化率の測定評価
上記［６］で製造した機能性セラミックスのうち、実施例９〜１２および比較例３、６に係る機能性セラミックスについて、以下のような評価を行った。

すなわち、磁性体セラミックスである実施例９〜１２および比較例３、６に係る機能性セラミックスについて、振動試料型磁力計（東英工業社製、ＶＳＭ−Ｃ７）を用いて飽和磁化や強磁性共鳴半値幅ΔＨを求めた。
これらの結果を表９にまとめて示す。

表９から明らかなように、本発明では優れた結果が得られた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。

上記のように、本発明では、機能性セラミックスの種類によらず、いずれも優れた結果が得られた。

Claims (9)

1. 第１の結晶相を有する機能性セラミックスの形成に用いられる固体組成物を製造する方法であって、
   前記第１の結晶相とは異なる第２の結晶相で構成される酸化物を製造する工程と、
   前記酸化物とオキソ酸化合物とを混合する工程とを有することを特徴とする固体組成物の製造方法。
2. 前記酸化物を製造する工程は、原料物質としての複数種の金属化合物を複数種含む混合物に対して、熱処理を施すことにより行う請求項１に記載の固体組成物の製造方法。
3. 前記固体組成物中における前記酸化物の含有率をＸＰ［質量％］、前記固体組成物中における前記オキソ酸化合物の含有率をＸＯ［質量％］としたとき、０．００１≦ＸＯ／ＸＰ≦４．００の関係を満足するように前記酸化物と前記オキソ酸化合物とを混合する請求項１または２に記載の固体組成物の製造方法。
4. 前記オキソ酸化合物は、オキソアニオンとして、硝酸イオン、硫酸イオンのうちの少なくとも一方を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の固体組成物の製造方法。
5. 前記第２の結晶相がペロブスカイト型結晶であり、
   前記第１の結晶相が立方晶ガーネット型結晶である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体組成物の製造方法。
6. 前記第２の結晶相が立方晶型結晶であり、
   前記第１の結晶相がペロブスカイト型結晶である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体組成物の製造方法。
7. 前記第２の結晶相がＹＦｅＯ_３型結晶であり、
   前記第１の結晶相がガーネット型結晶である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体組成物の製造方法。
8. 前記酸化物の結晶粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の固体組成物の製造方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法により固体組成物を製造する工程と、
   前記固体組成物を７００℃以上１０００℃以下の温度で加熱する工程とを有することを特徴とする機能性セラミックスの製造方法。

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