JP3142261B2 - Ultrafine ceramic oxide powder, method for producing the same, ceramic paste using the same, and method for producing the same - Google Patents

Ultrafine ceramic oxide powder, method for producing the same, ceramic paste using the same, and method for producing the same

Info

Publication number
JP3142261B2
JP3142261B2 JP10373830A JP37383098A JP3142261B2 JP 3142261 B2 JP3142261 B2 JP 3142261B2 JP 10373830 A JP10373830 A JP 10373830A JP 37383098 A JP37383098 A JP 37383098A JP 3142261 B2 JP3142261 B2 JP 3142261B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
oxide powder
ultrafine
ceramic oxide
solvent
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10373830A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000119008A (en
Inventor
相▲けおん▼ 尹
東勳 金
然▲けおん▼ 鄭
Original Assignee
三星電機株式会社
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 三星電機株式会社 filed Critical 三星電機株式会社
Publication of JP2000119008A publication Critical patent/JP2000119008A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3142261B2 publication Critical patent/JP3142261B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超微細セラミック酸
化物粉末及びその製造方法と、これにより製造されたセ
ラミック酸化物粉末を用いるセラミックペースト及びそ
の製造方法に関するもので、より詳しくはクエン酸を燃
焼助剤として使用し低温での単一工程により反応性に優
れた超微細セラミック酸化物粉末を製造する方法と、こ
の方法により製造され、粒子が極めて微細であり、反応
性に優れたセラミック酸化物粉末と、このように製造さ
れた超微細セラミック酸化物粉末を用いたセラミックペ
ーストに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrafine ceramic oxide powder and a method for producing the same, and a ceramic paste using the ceramic oxide powder produced thereby and a method for producing the same, and more particularly, to burning citric acid. A method of producing an ultra-fine ceramic oxide powder having excellent reactivity in a single step at a low temperature by using it as an auxiliary agent, and a ceramic oxide produced by this method and having extremely fine particles and excellent reactivity The present invention relates to a powder and a ceramic paste using the ultra-fine ceramic oxide powder manufactured as described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットヘッド、メモリチップ、
圧電体など、セラミックを用いる各種デバイスの製作に
おいて原料となるセラミック酸化物粉末は、単位粒子の
微細化、粒径分布の均一化などが強調される。これは、
微細粒子の場合、表面処理により活性化エネルギーを減
少させるか、粒子を帯電させることにより、反応性と応
用性をよくし得るためである。
2. Description of the Related Art Ink jet heads, memory chips,
Regarding ceramic oxide powder, which is a raw material in the manufacture of various devices using ceramics such as piezoelectric materials, emphasis is placed on miniaturization of unit particles and uniformization of particle size distribution. this is,
This is because in the case of fine particles, reactivity and applicability can be improved by reducing activation energy by surface treatment or charging the particles.

【0003】セラミック酸化物粉末を製造するために使
用される従来の方法は、固相法と燃焼法に大別される。
[0003] Conventional methods used for producing ceramic oxide powder are roughly classified into a solid phase method and a combustion method.

【0004】酸化物法ともいう固相法は、酸化物又は溶
融塩を用いてセラミック酸化物粉末を製造する方法であ
る。固相法は、粉末形態の原料物質を混合し1,000
〜1,200℃で熱処理した後、粉砕し焼結してセラミ
ック酸化物粉末を製造するもので、固相法によるセラミ
ック酸化物粉末の製造工程は図1の(a)に示されてい
る。
[0004] The solid phase method, also called the oxide method, is a method for producing a ceramic oxide powder using an oxide or a molten salt. In the solid-phase method, raw materials in powder form are mixed and mixed for 1,000
After heat treatment at 1,1200 ° C., the mixture is pulverized and sintered to produce a ceramic oxide powder. The production process of the ceramic oxide powder by the solid phase method is shown in FIG.

【0005】固相法により製造されるセラミック酸化物
粉末の粒径は原料粉末の粒径によって変わり、生成され
る粉末の粒径が0.2〜2μmで比較的大きいので、
0.1μm以下の粒子を得るには不適切であり、工程の
特性上1,000℃以上の高温での熱処理が要求される
欠点がある。
The particle size of the ceramic oxide powder produced by the solid-phase method varies depending on the particle size of the raw material powder, and the particle size of the produced powder is relatively large at 0.2 to 2 μm.
It is unsuitable for obtaining particles of 0.1 μm or less, and has a disadvantage that heat treatment at a high temperature of 1,000 ° C. or more is required due to the characteristics of the process.

【0006】燃焼法は、セラミックを構成する原料物質
と溶媒に燃焼助剤を添加して均質溶液を製造し、製造さ
れた溶液を500℃以下の温度で熱処理して燃焼助剤の
燃焼反応を起こし、燃焼反応により生成される非晶質の
1次生成物を500℃以上の温度で追加熱処理して結晶
化することにより、セラミック酸化物粉末を製造する方
法であり、このような燃焼法によるセラミック酸化物粉
末の製造工程は図1の(b)に示されている。
In the combustion method, a combustion aid is added to a raw material and a solvent constituting a ceramic to produce a homogeneous solution, and the produced solution is subjected to a heat treatment at a temperature of 500 ° C. or less to carry out a combustion reaction of the combustion aid. This is a method of producing a ceramic oxide powder by causing additional heat treatment at a temperature of 500 ° C. or more for crystallization of an amorphous primary product generated by a combustion reaction. The manufacturing process of the ceramic oxide powder is shown in FIG.

【0007】一般に、燃焼助剤としては、硝酸、ポリア
クリル酸などの酸、又はグリシン(glycine)、尿素(u
rea)のような窒素含有化合物を使用する。このような
燃焼助剤の燃焼により生成される1,000℃以上の高
熱を用いて瞬間的にセラミック生成反応を進行させる。
[0007] In general, combustion aids include acids such as nitric acid and polyacrylic acid, or glycine and urea (u).
rea) is used. The ceramic forming reaction is instantaneously advanced by using the high heat of 1,000 ° C. or more generated by the combustion of the combustion aid.

【0008】粒径分布が均等なセラミック粉末を得るた
めには、原料物質として、金属アルコキシド、硝酸塩、
酢酸塩などを主として使用し、このような原料物質を溶
かし得る溶媒としては適切な有機溶媒又は水を使用す
る。
In order to obtain a ceramic powder having a uniform particle size distribution, metal alkoxides, nitrates,
An acetate or the like is mainly used, and a suitable organic solvent or water is used as a solvent capable of dissolving such a raw material.

【0009】このような従来の燃焼法は、500℃程度
の低温で0.1μm以下の微細粉末を得ることができる
利点がある。
Such a conventional combustion method has an advantage that a fine powder of 0.1 μm or less can be obtained at a low temperature of about 500 ° C.

【0010】しかし、燃焼反応が激しくて、火炎及び気
体が急激に発生し、それにより粉末の飛散が発生し、燃
焼生成物の体積が膨張して、体積/重量比が大きすぎる
という欠点がある。
However, there is a disadvantage that the combustion reaction is intense, flames and gases are rapidly generated, whereby powder is scattered, the volume of the combustion product expands, and the volume / weight ratio is too large. .

【0011】また、一般に、燃焼反応生成物は多量の未
燃焼炭素を含有する灰の形態で、未だ粒子の結晶化がな
されていない非晶質体であるため、結晶化させるために
は、生成物を500℃以上の温度で追加熱処理すべきで
あるという欠点がある。
In general, the combustion reaction product is in the form of an ash containing a large amount of unburned carbon, and is an amorphous body in which particles have not yet been crystallized. The disadvantage is that the material must be additionally heat treated at a temperature of 500 ° C. or higher.

【0012】また、使用する原料によっては、中間生成
物が自体凝集して粘着力が高くなるため、取り扱いにく
い欠点がある。特に、クエン酸を添加する場合、粘着力
の高い中間体が形成される。
Further, depending on the raw material used, the intermediate product itself aggregates to increase the adhesive strength, so that there is a disadvantage that it is difficult to handle. In particular, when citric acid is added, an intermediate having high adhesive strength is formed.

【0013】また、従来の方法でセラミック酸化物粉末
を製造する場合、過量の酸を添加するため、別に塩基を
添加してpHを調節すべきであるが、このとき、酸と塩
基の中和反応により過量の熱が発生して爆発が起こる危
険がある。
In addition, when a ceramic oxide powder is produced by a conventional method, the pH should be adjusted by adding a separate base in order to add an excessive amount of an acid. There is a risk of explosion due to excessive heat generated by the reaction.

【0014】セラミックを用いる各種膜型デバイスを製
作することにおいて、従来には、セラミック酸化物粉末
を用いてセラミックペーストを製造し、これを振動板に
印刷するか、モールディングしてから熱処理する方法を
主として使用してきた。
In the production of various film-type devices using ceramics, conventionally, a method of producing a ceramic paste using a ceramic oxide powder, printing the paste on a diaphragm, or performing a heat treatment after molding is performed. Mainly used.

【0015】特に、デバイスの微細化及び精巧化を重要
視する最近の状況を考慮するとき、微細パターンの印刷
又はモールディングが可能であるとともに、品質の均一
なペーストを開発することが急な課題である。
In particular, considering the recent situation in which miniaturization and sophistication of devices are regarded as important, it is an urgent task to develop a paste having a uniform quality while being capable of printing or molding a fine pattern. is there.

【0016】セラミックペーストを製造するため、従来
には、ペーストとしての固有特性を確保するバインダ、
セラミック粒子を均一に分散させてペーストを均一に
し、印刷又はモールディングに適用するため、適切な流
動性を付与するビークル(vehicle)、微細成形を可能
にする可塑剤、ペーストに均質性を付与する分散剤など
を溶媒に溶解させた溶液に、固相法により製造された平
均粒径1μmのセラミック粒子を添加した後、混合し攪
拌する方法を使用してきた。
Conventionally, in order to produce a ceramic paste, a binder for securing the inherent properties of the paste,
A vehicle that imparts appropriate fluidity, a plasticizer that enables fine molding, and a dispersion that imparts homogeneity to the paste, in order to uniformly disperse the ceramic particles to make the paste uniform and apply it to printing or molding. A method in which ceramic particles having an average particle diameter of 1 μm produced by a solid phase method are added to a solution in which an agent or the like is dissolved in a solvent, and then mixed and stirred has been used.

【0017】前記のような従来のセラミックペーストの
製造方法は図3に示されている。
FIG. 3 shows a conventional method for producing a ceramic paste as described above.

【0018】この際に、バインダとしてはエチルセルロ
ース(ethylcellulose)などのセルロース類の繊維質を
使用し、可塑剤としてはフタレート(phthalate)類を
使用し、溶媒としてはテルピネオール(terpineol)を
主として使用する。
At this time, cellulose fibers such as ethylcellulose are used as a binder, phthalates are used as a plasticizer, and terpineol is mainly used as a solvent.

【0019】従来の固相法により製造されたセラミック
酸化物粉末を使用する場合には、前記のような有機物を
必ず添加すべきであり、有機物を添加しなければ、セラ
ミックペーストの粘度調節がなされなく、セラミックペ
ーストを振動板にコーティングする場合、コーティング
がなされない問題点がある。
When using a ceramic oxide powder produced by a conventional solid-phase method, the above-mentioned organic substance must be added without fail. If no organic substance is added, the viscosity of the ceramic paste is adjusted. In addition, when the ceramic paste is coated on the diaphragm, there is a problem that the coating is not performed.

【0020】また、このような方法により製造されたセ
ラミックペーストは、セラミック粒子のサイズが大きい
ため、低温での成形が不可能であり、分散剤の場合、組
成あるいは製法に関する情報なしに一方的に供給者に依
存すべきである欠点がある。
Further, the ceramic paste produced by such a method cannot be molded at a low temperature due to the large size of the ceramic particles. There are drawbacks that should be dependent on the supplier.

【0021】前記方法により製造されたセラミックペー
ストを用いてセラミック膜を製造するためには、セラミ
ックペーストを振動板に印刷した後、130℃で乾燥
し、1,000℃以上で熱処理するが、乾燥後に熱処理
するする前、添加された有機成分を全て除去するための
脱バインダ作業のため、500℃以上で別の追加熱処理
を行うべきである問題点がある。
In order to manufacture a ceramic film using the ceramic paste manufactured by the above method, the ceramic paste is printed on a diaphragm, dried at 130 ° C., and heat-treated at 1,000 ° C. or more. Before the heat treatment, there is a problem that another additional heat treatment should be performed at a temperature of 500 ° C. or more for a binder removal operation for removing all the added organic components.

【0022】また、1,000℃以上で熱処理すべきで
あるため、選択可能な振動板の範囲が制限される問題点
がある。
Further, since the heat treatment must be performed at 1,000 ° C. or higher, there is a problem that the range of the diaphragm that can be selected is limited.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】前記問題点を解決する
ための本発明は、燃焼時に局部的に1,000℃以上の
高温を発生させながらも燃焼反応の様相が急でないクエ
ン酸を燃焼助剤として使用し、燃焼法でセラミック酸化
物粉末を製造することにより、低温での単一工程によ
る、粒径が非常に微細であるとともに反応性が非常に優
秀なセラミック酸化物粉末とその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for burning citric acid, which locally generates a high temperature of 1,000 ° C. or more at the time of combustion but does not have a sudden combustion reaction. Ceramic oxide powder having a very fine particle size and a very high reactivity in a single step at low temperature by using it as an agent and producing the ceramic oxide powder by a combustion method, and a method for producing the same The purpose is to provide.

【0024】また、本発明は前記超微細セラミック酸化
物粉末を使用して、従来のセラミックペーストより低い
温度で成形可能であり、製造過程が簡単であるととも
に、実際適用時、セラミックの固有特性をより優秀に再
現し得るセラミックペースト及びその製造方法を提供す
ることをほかの目的とする。
Further, the present invention can be molded at a lower temperature than conventional ceramic pastes by using the ultra-fine ceramic oxide powder, which simplifies the manufacturing process and, at the time of actual application, reduces the inherent characteristics of the ceramic. It is another object of the present invention to provide a ceramic paste that can be reproduced more excellently and a method of manufacturing the same.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、セラミック構成成分原料を溶媒又は分散媒
に十分に溶解させるか又は均一に分散させて、セラミッ
ク構成元素を含む溶液又は分散混合物を製造する段階
と、前記セラミック構成成分が溶解又は分散された溶液
又は分散混合物に、前記セラミック構成成分原料の陰イ
オンと酸化−還元燃焼反応を起こすのに要求される量又
はそれ以上のクエン酸を添加して、混合液を製造する段
階と、前記混合液を100〜500℃で熱処理して、溶
媒又は分散媒を蒸発させることで、前記添加されたクエ
ン酸を還元性燃焼助剤として作用させ、前記セラミック
構成成分原料の陰イオンと非爆発的酸化−還元燃焼反応
を起こして除去されるようにし、このときに発生する反
応熱によりセラミック酸化物を飛散なしに形成する段階
とにより、最終的に粒径が1μm以下であり粒径分布が
均一な超微細セラミック酸化物粉末を得る超微細セラミ
ック酸化物粉末の製造方法とこの方法により製造された
超微細セラミック酸化物粉末にその特徴がある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a method of dissolving or dispersing a ceramic constituent element in a solvent or a dispersion medium by sufficiently dissolving or uniformly dispersing the ceramic constituent material. Producing a mixture; and dissolving or dispersing the ceramic component in the solution or dispersion mixture in an amount or more required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component raw material. Adding an acid to prepare a mixed solution, and heat-treating the mixed solution at 100 to 500 ° C. to evaporate a solvent or a dispersion medium, so that the added citric acid is used as a reducing combustion aid. To cause a non-explosive oxidation-reduction combustion reaction with the anions of the ceramic constituent raw material to be removed, and the reaction heat generated at this time causes the ceramic to be removed. A method for producing an ultrafine ceramic oxide powder which finally obtains an ultrafine ceramic oxide powder having a particle size of 1 μm or less and a uniform particle size distribution by the step of forming the oxide without scattering, and a method for producing the ultrafine ceramic oxide powder by this method The obtained ultra-fine ceramic oxide powder has such characteristics.

【0026】また、本発明は、セラミック構成成分原料
を溶媒又は分散媒に十分に溶解させるか又は均一に分散
させて、セラミック構成元素を含む溶液又は分散混合物
を製造する段階と、前記セラミック構成成分が溶解又は
分散された溶液又は分散混合物に、前記セラミック構成
成分原料の陰イオンと酸化−還元燃焼反応を起こすのに
要求される量又はそれ以上のクエン酸を添加して、混合
液を製造する段階と、前記混合液を100〜500℃で
熱処理して、溶媒又は分散媒を蒸発させることで、前記
添加されたクエン酸を還元性燃焼助剤として作用させ、
前記セラミック構成成分原料の陰イオンと非爆発的酸化
−還元燃焼反応を起こして除去されるようにし、この時
に発生する反応熱によりセラミック酸化物を飛散なしに
形成して、最終的に粒径が1μm以下であり粒径分布が
均一な超微細セラミック酸化物粉末を得る段階と、水又
は有機溶媒をベースとし、前記超微細セラミック酸化物
粉末と同一又は類似成分のセラミック構成元素を溶解し
てセラミックゾル溶液を製造する段階と、前記超微細セ
ラミック酸化物粉末と前記セラミックゾル溶液を混合し
てセラミックペーストを製造する段階とにより、前記セ
ラミックゾル溶液が前記超微細セラミック酸化物粉末の
表面で反応媒体として作用して、粉末表面の反応性を向
上させることにより、低温での熱処理のみによっても焼
成を可能にするセラミックペーストの製造方法及びこの
方法に製造されたセラミックペーストにその特徴があ
る。
Further, the present invention provides a method for producing a solution or dispersion mixture containing ceramic constituent elements by sufficiently dissolving or uniformly dispersing the ceramic constituent raw materials in a solvent or a dispersion medium; To a solution or dispersion mixture in which is dissolved or dispersed, citric acid is added in an amount or more required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component raw material to produce a mixed solution. Heat treating the mixed solution at 100 to 500 ° C. and evaporating the solvent or the dispersion medium, thereby causing the added citric acid to act as a reducing combustion aid,
A non-explosive oxidation-reduction combustion reaction with the anions of the ceramic constituent material is caused to be removed, and the reaction heat generated at this time forms the ceramic oxide without scattering, and finally the particle size is reduced. A step of obtaining an ultrafine ceramic oxide powder having a particle size distribution of 1 μm or less, and dissolving ceramic constituent elements having the same or similar components as the ultrafine ceramic oxide powder based on water or an organic solvent; A step of preparing a sol solution, and a step of mixing the ultra-fine ceramic oxide powder and the ceramic sol solution to produce a ceramic paste, so that the ceramic sol solution reacts on the surface of the ultra-fine ceramic oxide powder. Acts as a powder and improves the reactivity of the powder surface, enabling sintering by only heat treatment at low temperatures. Mick paste preparation and ceramic paste produced in this method has its feature in.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0028】まず、図2に示すような超微細セラミック
酸化物粉末を製造する方法について説明する。
First, a method for producing an ultrafine ceramic oxide powder as shown in FIG. 2 will be described.

【0029】本発明の超微細セラミック酸化物粉末の製
造方法は、セラミック構成成分原料を溶媒又は分散媒に
十分に溶解させるか又は均一に分散させて、セラミック
構成元素を含む溶液又は分散混合物を製造する段階と、
前記セラミック構成成分が溶解又は分散された溶液又は
分散混合物に、前記セラミック構成成分原料の陰イオン
と酸化−還元燃焼反応を起こすのに要求される量又はそ
れ以上のクエン酸を添加して、混合液を製造する段階
と、前記混合液を100〜500℃で熱処理する段階と
を含み、700〜900℃で追加熱処理して結晶性を向
上させる段階をさらに含むこともできる。
In the method for producing an ultrafine ceramic oxide powder according to the present invention, a ceramic constituent element material is sufficiently dissolved or uniformly dispersed in a solvent or a dispersion medium to produce a solution or a dispersion mixture containing ceramic constituent elements. To do,
To the solution or dispersion mixture in which the ceramic component is dissolved or dispersed, add an amount or more of citric acid required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component material, and mix. The method includes a step of preparing a liquid and a step of heat-treating the mixture at 100 to 500 ° C., and may further include a step of performing additional heat treatment at 700 to 900 ° C. to improve crystallinity.

【0030】セラミック構成成分を含む原料としては、
セラミック構成元素の酸化物、炭酸化物又は硝酸化物な
どのセラミック構成元素と有機物又は無機物との塩、又
はセラミック構成元素の錯体から選択して使用する。
The raw materials containing the ceramic constituents include:
An oxide of a ceramic constituent element, a salt of a ceramic constituent element such as a carbonate or a nitrate and an organic or inorganic substance, or a complex of a ceramic constituent element is used.

【0031】前記セラミック構成元素としては、鉛(P
b)、チタン(Ti)を基本構成元素とする圧電/電歪
セラミック元素を使用することが好ましい。
As the ceramic constituent element, lead (P
b) It is preferable to use a piezoelectric / electrostrictive ceramic element having titanium (Ti) as a basic constituent element.

【0032】特に、前記セラミック構成元素としては、
鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、
又は鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(T
i)/鉛(Pb)、マグネシウム(Mg)、ニオブ(N
b)を含む成分からなったものを使用することが好まし
い。
In particular, the ceramic constituent elements include:
Lead (Pb), zirconium (Zr), titanium (Ti),
Or, lead (Pb), zirconium (Zr), titanium (T
i) / lead (Pb), magnesium (Mg), niobium (N
It is preferred to use one consisting of components containing b).

【0033】セラミック構成成分原料を溶解又は分散さ
せるための溶媒又は分散媒としては、水又は有機溶媒の
うち、セラミック構成成分を含む原料を溶かすか分散す
ることができるものの一つ又はそれ以上を選択して使用
する。有機溶媒としては、ジメチルホルムアミド(dime
thyl formamide)、メトキシエタノール(methoxyethan
ol)、酢酸、アルコール類などを主として使用する。
As a solvent or a dispersion medium for dissolving or dispersing the ceramic constituent material, one or more of water or an organic solvent capable of dissolving or dispersing the raw material containing the ceramic constituent is selected. To use. Dimethylformamide (dime
thyl formamide), methoxyethanol (methoxyethan)
ol), acetic acid, alcohols and the like are mainly used.

【0034】還元性燃焼助剤とは、それ自身が酸素を放
出することすなわち還元されることにより、相手方を酸
化することすなわち燃焼することを助けるものである。
還元性燃焼助剤としては、燃焼反応を起こし得る有機化
合物であるクエン酸を使用する。従来の方法において
は、クエン酸が燃焼助剤として使用するのでなくて錯体
形成剤として使用するものであり、反応の均質性を付与
するために使用され、ペチニ法(Pechini process)の
ような工程に応用され、クエン酸の可燃性と錯体形成効
果を用いることにより、速度の調節された燃焼反応を誘
発し得る。
The reducing combustion aid aids in oxidizing the other party, that is, burning by releasing oxygen itself, that is, being reduced.
As the reducing combustion aid, citric acid which is an organic compound capable of causing a combustion reaction is used. In a conventional method, citric acid is used not as a combustion aid but as a complexing agent, and is used to impart homogeneity to the reaction, and is used in a process such as the Petchini process. And use of the flammability and complexing effects of citric acid to induce a rate-controlled combustion reaction.

【0035】セラミック構成成分が溶解又は分散された
溶液又は分散混合物にクエン酸を加え混合して混合液を
製造する。添加するクエン酸の量としては、前記セラミ
ック構成成分原料の陰イオンと酸化−還元燃焼反応を起
こすのに要求される量又はそれ以上を添加する。添加す
るクエン酸の量によって反応の進行速度を調節し得る。
Citric acid is added to and mixed with a solution or dispersion mixture in which the ceramic constituents are dissolved or dispersed to produce a mixture. As the amount of citric acid to be added, an amount required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with anions of the ceramic constituent raw material or more is added. The progress of the reaction can be controlled by the amount of citric acid added.

【0036】クエン酸をくわえて混合した混合液を10
0〜500℃で熱処理する。熱処理の温度が高くなるほ
どにセラミック相の結晶性は向上されるが、熱処理温度
が100℃以上であればクエン酸の燃焼反応が十分に開
始できる。500℃以上で熱処理しても反応が起こり得
るが、それ以上の温度で熱処理することは従来の方法に
比べて意味がない。
A mixed solution containing citric acid and 10
Heat treatment at 0-500 ° C. Although the crystallinity of the ceramic phase is improved as the temperature of the heat treatment increases, the combustion reaction of citric acid can be sufficiently started if the heat treatment temperature is 100 ° C. or higher. Reaction may occur even if heat treatment is performed at 500 ° C. or higher, but heat treatment at a temperature higher than that is meaningless compared to conventional methods.

【0037】より好ましくは150〜300℃で熱処理
し、この温度範囲はかなり低温での熱処理でありながら
もセラミック相の結晶性を十分に確保し得る。
More preferably, the heat treatment is performed at a temperature of 150 to 300 ° C., and the heat treatment is performed at a considerably low temperature, but the crystallinity of the ceramic phase can be sufficiently secured.

【0038】前記燃焼反応過程でクエン酸が除去され、
このときに発生されるクエン酸の反応熱によりセラミッ
ク酸化物が飛散なく形成される。
The citric acid is removed during the combustion reaction,
The ceramic oxide is formed without scattering due to the reaction heat of the citric acid generated at this time.

【0039】このような反応において、セラミック構成
元素のほかの成分は十分な時間の燃焼反応により除去さ
れるので、不純物が残留しない純粋な形態のセラミック
酸化物粉末が形成される。
In such a reaction, other components of the ceramic constituent elements are removed by a combustion reaction for a sufficient time, so that a pure form of ceramic oxide powder containing no impurities is formed.

【0040】前記方法により製造されたセラミック酸化
物粉末は、粒径が1μm以下、特に0.01〜0.1μ
mで、極めて微細であり、粒径分布が均一な粉末であ
り、基本粒子が独立体又は弱い凝集体(soft aggregat
e)の形態として存在し、全て燃焼されたセラミックで
あるので、追加の熱処理によっても重量が減少しない。
The ceramic oxide powder produced by the above method has a particle size of 1 μm or less, especially 0.01 to 0.1 μm.
m, a very fine powder having a uniform particle size distribution, in which the basic particles are independent or weak aggregates (soft aggregat
Since it is present in the form of e) and is a completely burned ceramic, the additional heat treatment does not reduce the weight.

【0041】また、表面の反応性が優秀であり、低温で
の熱処理のみによって形成されるので、振動板の自由度
が高く、振動板に印刷する方法を多様に適用し得る。
In addition, since the surface has excellent reactivity and is formed only by heat treatment at a low temperature, the degree of freedom of the diaphragm is high, and various printing methods can be applied to the diaphragm.

【0042】製造された超微細セラミック酸化物粉末の
結晶性を向上させるためには、製造されたセラミック酸
化物粉末を700〜900℃で更に熱処理する段階を含
むこともできる。
In order to improve the crystallinity of the manufactured ultrafine ceramic oxide powder, the method may further include a step of further heat treating the manufactured ceramic oxide powder at 700 to 900 ° C.

【0043】前記のように製造された超微細セラミック
酸化物粉末を用いてセラミックペーストを製造する方法
は図4に示すようである。
FIG. 4 shows a method of manufacturing a ceramic paste using the ultra-fine ceramic oxide powder manufactured as described above.

【0044】セラミックペーストの原料としては、セラ
ミック酸化物粉末及びセラミック酸化物粉末と親和性を
有する同一又は類似成分のセラミック構成元素を溶解さ
せて製造したセラミックゾル溶液を混合して使用する。
As a raw material of the ceramic paste, a ceramic oxide powder and a ceramic sol solution produced by dissolving a ceramic constituent element of the same or similar component having an affinity for the ceramic oxide powder are mixed and used.

【0045】セラミック酸化物粉末としては、それ自体
の反応性を考慮して、低温成形の可能なシステムを確保
するためには、微細な粉末を使用することが効果的であ
るので、前記方法により製造されたセラミック酸化物粉
末を使用する。
As a ceramic oxide powder, it is effective to use a fine powder in order to secure a system capable of low-temperature molding in consideration of its own reactivity. The prepared ceramic oxide powder is used.

【0046】室温でセラミック酸化物粉末の表面は単一
層以上の水と結合して存在している。ここで、表面に結
合された水はセラミック酸化物粉末表面の酸性度及び塩
基性度に影響を及ぼし、セラミック酸化物粉末とセラミ
ックゾル溶液を混合したときに触媒作用をする。
At room temperature, the surface of the ceramic oxide powder exists in combination with a single layer or more of water. Here, the water bound to the surface affects the acidity and the basicity of the surface of the ceramic oxide powder, and acts as a catalyst when the ceramic oxide powder and the ceramic sol solution are mixed.

【0047】セラミックゾル溶液は、水又は有機溶媒を
ベースとし、セラミック構成元素を溶解させて製造す
る。ベースとなる有機溶媒は色々のものを使用し得る
が、主として酢酸、ジメチルホルムアミド、メトキシエ
タノール、グリコール類、アルコール類から選択して使
用することが好ましい。
The ceramic sol solution is produced by dissolving ceramic constituent elements based on water or an organic solvent. Although various organic solvents can be used as a base, it is preferable to use mainly organic solvents selected from acetic acid, dimethylformamide, methoxyethanol, glycols and alcohols.

【0048】セラミックゾル溶液の製造時に使用するセ
ラミック構成元素は鉛(Pb)、ジルコニウム(Z
r)、チタン(Ti)を含む成分を使用することが好ま
しく、使用するセラミックゾル溶液の濃度は0.1〜5
Mとすることが好ましい。
The ceramic constituent elements used in producing the ceramic sol solution are lead (Pb), zirconium (Z
r), it is preferable to use a component containing titanium (Ti), and the concentration of the ceramic sol solution used is 0.1 to 5
M is preferable.

【0049】セラミック酸化物粉末とセラミックゾル溶
液を混合するとき、セラミックゾル溶液の含量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して10〜200重量部とするこ
とが好ましい。セラミックゾル溶液の含量が200重量
部以上である場合には、セラミック酸化物粉末が過度に
希釈されて混合体の粘度が低く、10重量部未満である
場合には、セラミック酸化物粉末の量が多くて粘度が過
度に高くなるためである。
When the ceramic oxide powder and the ceramic sol solution are mixed, the content of the ceramic sol solution is preferably 10 to 200 parts by weight based on the ceramic oxide powder. When the content of the ceramic sol solution is 200 parts by weight or more, the viscosity of the mixture is low because the ceramic oxide powder is excessively diluted, and when the content is less than 10 parts by weight, the amount of the ceramic oxide powder is reduced. This is because the viscosity is too high at most.

【0050】セラミック酸化物粉末とセラミックゾル溶
液の両システムを混合すると、液相のセラミックゾル溶
液が固相のセラミック酸化物粉末の表面を均一にコーテ
ィングしセラミック酸化物粉末粒子を連結して、粉末間
の空隙を効果的に満たすことになる。
When both systems of the ceramic oxide powder and the ceramic sol solution are mixed, the liquid-phase ceramic sol solution uniformly coats the surface of the solid-phase ceramic oxide powder and connects the ceramic oxide powder particles to form a powder. The gap between them will be effectively filled.

【0051】このように形成された粉末−ゾル混合体に
おいて、セラミック固有の特性を有するセラミック酸化
物粉末は、これと同一であるか又は類似した成分のセラ
ミックゾル溶液で取り囲まれるので、適当な流動性を有
し、セラミックゾルがセラミック酸化物粉末の表面に反
応媒体として作用して粉末表面の反応性を向上させる。
In the powder-sol mixture thus formed, the ceramic oxide powder having the inherent properties of the ceramic is surrounded by a ceramic sol solution of the same or similar components, so that a suitable fluidity is obtained. The ceramic sol acts as a reaction medium on the surface of the ceramic oxide powder to improve the reactivity of the powder surface.

【0052】また、ゾルに含まれている有機成分は、以
後この混合体が別の有機物と接触するとき、接触界面の
安定性を確保して、分散性と均質性を付与する。
The organic component contained in the sol ensures the stability of the contact interface when the mixture comes into contact with another organic substance, thereby imparting dispersibility and homogeneity.

【0053】このようなシステムは、低温でゾルが熱分
解してセラミック酸化物粉末と同一であるか又は類似し
た組成に変換されるため、低温でも粒子間の連結性が向
上されたセラミックシステムを得ることができる。
In such a system, a sol is thermally decomposed at a low temperature and converted into a composition identical or similar to that of the ceramic oxide powder, so that a ceramic system having improved connectivity between particles even at a low temperature is used. Obtainable.

【0054】セラミック酸化物粉末とセラミックゾル溶
液を混合した混合体の安定性と成形に必要な流動性を確
保するため、物性調節用有機溶媒を添加することもでき
る。物性調節用有機溶媒としては色々なものを使用し得
るが、ある程度の粘度を有するとともに常温での蒸気圧
が低いグリコール類又はアルコール類を基本に使用する
ことが好ましい。
In order to ensure the stability of the mixture of the ceramic oxide powder and the ceramic sol solution and the fluidity required for molding, an organic solvent for adjusting the physical properties may be added. Various organic solvents for controlling physical properties can be used, but it is preferable to use glycols or alcohols having a certain viscosity and a low vapor pressure at room temperature.

【0055】セラミック酸化物粉末とセラミックゾル溶
液の混合体に物性調節用有機溶媒を添加する場合、物性
調節用有機溶媒の添加量は、セラミック酸化物粉末に対
して1〜100重量部とすることが好ましい。これは、
物性調節用有機溶媒の添加量が1重量部未満であると、
物性調節用有機溶媒を添加した効果がなく、添加量が1
00重量部を超えると、混合体が粘度を維持し得ないほ
どに希釈されて、成形時に成形性が悪くなるためであ
る。
When an organic solvent for adjusting physical properties is added to a mixture of the ceramic oxide powder and the ceramic sol solution, the amount of the organic solvent for adjusting physical properties should be 1 to 100 parts by weight based on the ceramic oxide powder. Is preferred. this is,
When the amount of the organic solvent for adjusting physical properties is less than 1 part by weight,
There is no effect of adding the organic solvent for adjusting physical properties, and the amount added is 1
If the amount is more than 00 parts by weight, the mixture is diluted so that the viscosity cannot be maintained, and the moldability at the time of molding deteriorates.

【0056】物性調節用有機溶媒の添加量は、セラミッ
ク酸化物粉末に対して10〜40重量部とすることが好
ましく、この添加量の範囲では混合体の粘度を適宜維持
するとともに有機物添加の効果を奏し得る。
The addition amount of the organic solvent for adjusting the physical properties is preferably 10 to 40 parts by weight based on the ceramic oxide powder. Can be played.

【0057】また、セラミック酸化物粉末とセラミック
ゾル溶液の混合体に物性調節用溶媒を添加した混合体の
分散性と均質性を改善するため、少量の有機物を添加す
ることもできる。この際に、添加する有機物は長鎖アル
コール類又は極性有機溶媒を使用することが好ましい。
In order to improve the dispersibility and homogeneity of a mixture obtained by adding a solvent for controlling physical properties to a mixture of a ceramic oxide powder and a ceramic sol solution, a small amount of an organic substance may be added. In this case, it is preferable to use a long-chain alcohol or a polar organic solvent as the organic substance to be added.

【0058】長鎖アルコール類としては、ペンタノール
又はヘキサノールを使用することが好ましく、極性有機
溶媒としては、アセチルアセトン又はメトキシエタノー
ルを使用することが好ましい。
It is preferable to use pentanol or hexanol as the long-chain alcohol, and it is preferable to use acetylacetone or methoxyethanol as the polar organic solvent.

【0059】有機物の添加量は、セラミック酸化物粉末
に対して1〜50重量部とすることが好ましい。これ
は、有機物の添加量が1重量部未満であると、有機物を
添加した効果がなく、添加量が50重量部を超えると、
混合体が粘度を維持し得なく、余り希釈されて、成形性
が悪くなるためである。
The amount of the organic substance to be added is preferably 1 to 50 parts by weight based on the ceramic oxide powder. This means that if the amount of the organic substance is less than 1 part by weight, there is no effect of adding the organic substance, and if the amount exceeds 50 parts by weight,
This is because the mixture cannot maintain the viscosity and is too diluted to deteriorate the moldability.

【0060】有機物の添加量は、セラミック酸化物粉末
に対して10〜40重量部とすることが特に好ましく、
この添加量の範囲では混合体の粘度を適宜維持するとと
もに有機物添加の効果を奏し得る。
The addition amount of the organic substance is particularly preferably 10 to 40 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
Within the range of the addition amount, the viscosity of the mixture can be appropriately maintained, and the effect of adding an organic substance can be obtained.

【0061】前記方法により製造されたセラミックペー
ストは、100〜500℃で熱処理することにより、セ
ラミック膜を形成することができる。100〜500℃
の低温での熱処理のみによっても反応が十分である理由
は、セラミック酸化物粉末表面の水がセラミックゾル溶
液を加水分解し、加水分解により遊離されたセラミック
ゾル溶液のセラミック構成原料がセラミック酸化物粉末
と結合する相互間の反応により、焼成に等しい反応がな
されるためである。また、熱処理過程で、添加された有
機物も除去される。
The ceramic paste produced by the above method can be heat-treated at 100 to 500 ° C. to form a ceramic film. 100-500 ° C
The reason why the reaction is sufficient only by heat treatment at a low temperature is that the water on the surface of the ceramic oxide powder hydrolyzes the ceramic sol solution, and the ceramic constituent material of the ceramic sol solution released by the hydrolysis is ceramic oxide powder. This is because a reaction equivalent to sintering is performed by a mutual reaction of bonding. Further, the added organic substance is also removed during the heat treatment process.

【0062】このように、低温での熱処理のみで膜を成
形し得るので、振動板の自由度が高くて、ニッケル、ス
テンレススチールなどの金属、セラミックだけでなく、
プラスチック又は樹脂のような有機化合物も振動板とし
て使用することができ、パターニング時、モールドを用
いてモールディングするか、スクリーンを用いて印刷す
るなど、色々の方法を適用し得る。
As described above, since the film can be formed only by heat treatment at a low temperature, the degree of freedom of the diaphragm is high, and not only metals such as nickel and stainless steel, but also ceramics,
An organic compound such as plastic or resin can also be used as the diaphragm, and various methods can be applied at the time of patterning, such as molding using a mold or printing using a screen.

【0063】[0063]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。しかし、次の実施例は本発明を例示するもので、本
発明の範囲を限定するものではない。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the invention and do not limit the scope of the invention.

【0064】(実施例1) 硝酸鉛[Pb(NO32]105.3gをジメチルホル
ムアミド300mlに溶解させて硝酸鉛−DMF溶液を
用意し、過酸化硝酸ジルコニウム水酸化物[ZrO(N
32・2H2O]43.1gを30mlの水に溶解さ
せて過酸化硝酸ジルコニウム水溶液を用意した。
Example 1 105.3 g of lead nitrate [Pb (NO 3 ) 2 ] was dissolved in 300 ml of dimethylformamide to prepare a lead nitrate-DMF solution, and a zirconium peroxide hydroxide [ZrO (N
O 3) a 2 · 2H 2 O] 43.1g were prepared peroxide zirconium nitrate aqueous solution was dissolved in water 30 ml.

【0065】前記硝酸鉛−ジメチルホルムアミド溶液に
クエン酸59.3gを加えて全て溶解させた後、チタン
イソプロポキシド[Ti(i−C37O)4]44.5
mlを加え撹拌して全て均質化させた後、過酸化硝酸ジ
ルコニウム水溶液を徐々にくわえて混合溶液を製造し
た。
59.3 g of citric acid was added to the above-mentioned lead nitrate-dimethylformamide solution to completely dissolve it, and then titanium isopropoxide [Ti (i-C 3 H 7 O) 4 ] 44.5 was used.
After adding and stirring to homogenize the mixture, an aqueous solution of zirconium peroxide was gradually added to produce a mixed solution.

【0066】製造された混合溶液をヒーターで200℃
で熱処理した。熱処理により、溶媒である水とジメチル
ホルムアミドがまず蒸発した後、クエン酸の燃焼反応が
開始され次第に容器全体に拡張された。
The mixed solution thus prepared was heated at 200 ° C. with a heater.
Was heat-treated. After the heat treatment, the solvent water and dimethylformamide were first evaporated, and then the combustion reaction of citric acid was started and gradually expanded to the entire vessel.

【0067】最初燃焼生成物は黄緑色を呈したが、燃焼
反応が進行するにしたがって薄い橙色を経て黄白色の微
細粉末となった。容器を冷やした後、粉末を取り去り、
瑪瑙乳鉢で軽く挽いた。
At first, the combustion product turned yellow-green, but as the combustion reaction progressed, it became a pale yellow fine powder through a pale orange color. After cooling the container, remove the powder,
Lightly ground in an agate mortar.

【0068】原粉末と、原粉末を300℃、500℃、
700℃で2時間追加熱処理した試料をXRD(X-Ray
Diffraction、X線回折分析)、SEM(Scanning Elec
tronMicroscopy、走査電子顕微鏡)、EDS(Energy D
ispersive Spectroscopy、エネルギー分散分光分析)、
TGA(Thermogravimetric analysis、熱重量分析)に
より、結晶学的構造、微細構造、粒径及び成分を確認し
た。
The raw powder and the raw powder were placed at 300 ° C., 500 ° C.,
XRD (X-Ray)
Diffraction, X-ray diffraction analysis), SEM (Scanning Elec)
tronMicroscopy, scanning electron microscope, EDS (Energy D
ispersive Spectroscopy, energy dispersive spectroscopy),
The crystallographic structure, microstructure, particle size and components were confirmed by TGA (Thermogravimetric analysis).

【0069】TGAの結果、燃焼反応後に得られた粉末
は、追加熱処理において、それ以上の重量減少が観察さ
れなかったので、完全燃焼されたセラミック相であるこ
とが分かった。
As a result of TGA, the powder obtained after the combustion reaction was found to be a completely burned ceramic phase since no further weight loss was observed in the additional heat treatment.

【0070】EDSの結果、全ての試料がPZT(52
/48)の組成比を有することが分かった。
As a result of EDS, all the samples were PZT (52
/ 48).

【0071】熱処理温度が上昇するほどにセラミック相
の結晶性は向上したが、相転移現象又はピークの移動は
見つからなかった。
The crystallinity of the ceramic phase was improved as the heat treatment temperature was increased, but no phase transition phenomenon or peak shift was found.

【0072】SEMの結果、粉末の平均粒径50nmの
基本粒子が独立体又は弱い凝集体の形態として存在する
ことが分かった。
As a result of SEM, it was found that elementary particles having an average particle diameter of 50 nm of the powder existed in the form of independent or weak aggregates.

【0073】(実施例2) 硝酸鉛[Pb(NO32]26.3gを高純度蒸留水
(deionized water)200mlに溶解させた後、過酸
化硝酸ジルコニウム水酸化物[ZrO(NO32・2H
2O]10.8gを加えて溶解させ、酸化チタン(Ti
2)2.9gを加え攪拌させて溶液を製造した。
Example 2 After dissolving 26.3 g of lead nitrate [Pb (NO 3 ) 2 ] in 200 ml of high-purity deionized water, zirconium nitrate hydroxide [ZrO (NO 3 )] was dissolved. 2 · 2H
2 O] 10.8 g was added to dissolve the titanium oxide (Ti
2.9 g of O 2 ) was added and stirred to produce a solution.

【0074】この溶液にクエン酸14.8gを加えて全
て溶解させた後、ヒーターを使用して200℃に加熱し
た。
After 14.8 g of citric acid was added to this solution to dissolve it completely, the solution was heated to 200 ° C. using a heater.

【0075】加熱により、水がまず蒸発し、水が蒸発し
た後、クエン酸の燃焼反応が開始され段々容器全体に拡
張された。燃焼が終わった後、容器を冷やし、粉末を収
集して瑪瑙乳鉢で軽く挽いた。
The water was first evaporated by the heating, and after the water was evaporated, the combustion reaction of citric acid was started and gradually expanded to the entire vessel. After burning, the container was cooled, the powder was collected and lightly ground in an agate mortar.

【0076】原粉末と、原粉末を300℃、500℃、
700℃で2時間熱処理した試料に対して、XRD、S
EM、EDS、TGAにより結晶学的構造、微細構造、
粒径及び成分を確認したところ、その結果は実施例1と
同一であった。
Raw powder and raw powder at 300 ° C., 500 ° C.,
XRD, S for the sample heat treated at 700 ° C for 2 hours
EM, EDS, TGA crystallographic structure, fine structure,
When the particle size and components were confirmed, the results were the same as in Example 1.

【0077】(実施例3) DMF350mlに硝酸鉛[Pb(NO32]207.
8gを溶解させ、硝酸マグネシウム[Mg(NO32
20.8gを加え溶解させた後、チタンイソプロポキシ
ド[Ti(i−C37O)4]50.9gをくわえて清
い硫酸溶液を製造した。
Example 3 Lead nitrate [Pb (NO 3 ) 2 ] was added to 350 ml of DMF.
8 g of magnesium nitrate [Mg (NO 3 ) 2 ]
After the was added dissolved 20.8 g, titanium isopropoxide [Ti (i-C 3 H 7 O) 4] was prepared pure sulfuric acid solution was added 50.9 g.

【0078】過酸化硝酸ジルコニウム水酸化物[ZrO
(NO32・2H2O]50.8gを100mlの水に
溶解させた溶液を別に用意して前記溶液に添加した。こ
の溶液に酸化ニオブ(Nb211)21.5gとクエン
酸108.3gを加えて全て溶解させ150℃に加熱し
た。ある程度溶媒が蒸発した後、温度を250℃に上昇
させてから維持した。
Zirconium peroxide nitrate hydroxide [ZrO
And (NO 3) 2 · 2H 2 O] 50.8g of separately prepared a solution dissolved in 100ml of water was added to the solution. 21.5 g of niobium oxide (Nb 2 O 11 ) and 108.3 g of citric acid were added to this solution, and all were dissolved and heated to 150 ° C. After some solvent evaporation, the temperature was raised to 250 ° C. and maintained.

【0079】燃焼反応の完結された橙色微細粉末を収集
して瑪瑙乳鉢で軽く挽いた。
The completed orange fine powder of the combustion reaction was collected and lightly ground in an agate mortar.

【0080】原粉末と、原粉末を700℃、900℃で
3時間熱処理した試料に対して、XRD、SEM、ED
Sにより、結晶学的構造、微細構造、粒径及び成分を確
認したところ、その結果は実施例1と同一であった。
XRD, SEM, and ED were applied to the raw powder and a sample obtained by heat-treating the raw powder at 700 ° C. and 900 ° C. for 3 hours.
When the crystallographic structure, microstructure, particle size and components were confirmed by S, the results were the same as in Example 1.

【0081】(実施例4) PZT/PMN微細粉末20gを6gのPZT(52/
48)ゾルと混合した。2gのトリメチレングリコール
と1gの1−ペンチルアルコールを加え、自動乳鉢で攪
拌した。
Example 4 20 g of PZT / PMN fine powder was mixed with 6 g of PZT (52 /
48) Mix with sol. 2 g of trimethylene glycol and 1 g of 1-pentyl alcohol were added and stirred with an automatic mortar.

【0082】得られたペーストを、250メッシュスチ
ールスクリーンで製造した微細パターンを用いてSUS
316L振動板とニッケル振動板上にスクリーンプリン
ティングした。
The obtained paste was subjected to SUS using a fine pattern manufactured on a 250 mesh steel screen.
Screen printing was performed on a 316L diaphragm and a nickel diaphragm.

【0083】70℃で10分間乾燥した後、300℃で
2時間熱処理した。アルミニウムを真空蒸着して上部電
極を形成し、電位を印加して、圧電現象による振動板の
変位を測定した。
After drying at 70 ° C. for 10 minutes, heat treatment was performed at 300 ° C. for 2 hours. Aluminum was vacuum-deposited to form an upper electrode, a potential was applied, and the displacement of the diaphragm due to the piezoelectric phenomenon was measured.

【0084】振動板の変位を測定した結果、振動板の変
位として現れる圧電特性は従来の方法で製造されたセラ
ミックペーストより優れた。 (実施例5) PZT/PMN微細粉末5gを3gのPZT(52/4
8)ゾルと混合し、1−ペンチルアルコール2gを加
え、自動乳鉢で攪拌した。
As a result of measuring the displacement of the diaphragm, the piezoelectric characteristics appearing as the displacement of the diaphragm were superior to the ceramic paste manufactured by the conventional method. Example 5 5 g of PZT / PMN fine powder was mixed with 3 g of PZT (52/4).
8) The mixture was mixed with the sol, 2 g of 1-pentyl alcohol was added, and the mixture was stirred with an automatic mortar.

【0085】得られたペーストを、感光性フィルムで成
形されたモールドが付着されているニッケル振動板で充
填した。常温で乾燥した後、200℃で1時間熱処理し
た。
The obtained paste was filled with a nickel diaphragm to which a mold formed of a photosensitive film was attached. After drying at room temperature, it was heat-treated at 200 ° C. for 1 hour.

【0086】銀ペーストをスクリーンプリンティングで
印刷して上部電極を成形し、電位を印加して、圧電現象
による振動板の変位を測定した。
A silver paste was printed by screen printing to form an upper electrode, a potential was applied, and the displacement of the diaphragm due to the piezoelectric phenomenon was measured.

【0087】振動板の変位を測定した結果、振動板の変
位として現れる圧電特性は従来の方法で製造されたセラ
ミックペーストより優れていた。
As a result of measuring the displacement of the diaphragm, the piezoelectric characteristics appearing as the displacement of the diaphragm were superior to the ceramic paste manufactured by the conventional method.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明した本発明は、燃焼助剤として
クエン酸を用い、燃焼法によりセラミック酸化物粉末を
製造することにより、300℃以下の温度で単一工程に
より、粒径が0.01〜0.1μmで、極めて微細であ
り、全て燃焼されて、追加の熱処理が要らないセラミッ
ク酸化物粉末を製造し得るので、工程の安定性、省エネ
ルギー化、高収率化を確保することができ、従来の燃焼
法において指摘された問題点が発生しない。
The present invention described above uses a citric acid as a combustion aid to produce a ceramic oxide powder by a combustion method, so that the particle size can be reduced to a value of 0.3 in a single step at a temperature of 300 ° C. or less. Since it is possible to produce a ceramic oxide powder that is extremely fine and is completely burned and requires no additional heat treatment, the process stability, energy saving and high yield can be ensured. The problems pointed out in the conventional combustion method do not occur.

【0089】また、製造されたセラミック酸化物粉末
は、表面の反応性が優秀であるため、同一又は類似組成
のセラミックゾル溶液との追加混合のみで粘度を調節す
ることができ、別の有機物を添加しなくてもコーティン
グが可能であり、低温での熱処理のみで成膜ができるの
で、適用可能性が高い効果がある。
Further, since the produced ceramic oxide powder has excellent surface reactivity, the viscosity can be adjusted only by additional mixing with a ceramic sol solution having the same or similar composition, and another organic substance can be removed. Coating is possible without addition, and a film can be formed only by heat treatment at a low temperature, so that there is an effect that the applicability is high.

【0090】すなわち、振動板の自由度が高くて、ニッ
ケル、ステンレススチールなどの金属、セラミックだけ
でなく、プラスチック又は樹脂のような有機化合物も振
動板として使用することができ、色々な方法で膜を製造
することができる。
That is, since the diaphragm has a high degree of freedom, not only metals and ceramics such as nickel and stainless steel but also organic compounds such as plastics and resins can be used as the diaphragm. Can be manufactured.

【0091】本発明の方法により製造されたセラミック
ペーストは、印刷性と安定性などの諸般物性が実際応用
に適し、印刷後、別の脱バインダ過程なしに直接熱処理
が可能であり、既存のペーストに比べてずっと低い温度
で所望セラミックパターンを得ることができる効果があ
る。
The ceramic paste produced by the method of the present invention has various physical properties such as printability and stability suitable for practical applications, and can be directly heat-treated after printing without a separate binder removal process. Thus, there is an effect that a desired ceramic pattern can be obtained at a much lower temperature than the above.

【0092】また、本発明の方法により製造されたセラ
ミックペーストを使用してセラミック膜を成形する場
合、低温処理にもかかわらず、振動板の変位として現れ
る圧電特性が既存の結果より優秀であり、ペーストの構
成成分と製造工程が単純であり、これを用いるセラミッ
ク膜の製作工程が省エネルギー化され、工程のリードタ
イム(lead-time)が大幅短縮される効果がある。
Also, when a ceramic film is formed using the ceramic paste manufactured according to the method of the present invention, despite the low temperature treatment, the piezoelectric characteristics appearing as the displacement of the diaphragm are superior to the existing results. The constituent components of the paste and the manufacturing process are simple, the process of manufacturing the ceramic film using the paste is energy-saving, and the lead-time of the process is greatly reduced.

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

【図1】 (a)は、固相法によるセラミック酸化物粉
末の製造工程を示す工程図であり、(b)は、燃焼法に
よるセラミック酸化物粉末の製造工程を示す工程図であ
る。
FIG. 1A is a process diagram showing a process for producing a ceramic oxide powder by a solid phase method, and FIG. 1B is a process diagram showing a process for producing a ceramic oxide powder by a combustion method.

【図2】 本発明によるセラミック酸化物粉末の製造工
程を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing a process for producing a ceramic oxide powder according to the present invention.

【図3】 従来のセラミックペースト製造工程を示す工
程図である。
FIG. 3 is a process diagram showing a conventional ceramic paste manufacturing process.

【図4】 本発明によるセラミックペーストの製造工程
を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing a process for producing a ceramic paste according to the present invention.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−56320(JP,A) 特開 昭64−24017(JP,A) 特開 平8−91809(JP,A) 特開 平8−169715(JP,A) 特開 平7−302706(JP,A) 特開 平9−320888(JP,A) 特開 平8−169715(JP,A) 特表 平4−507230(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 13/32 C01G 1/02 C01G 25/00 C01G 33/00 H01L 41/187 CA(STN)Continuation of the front page (56) References JP-A 64-56320 (JP, A) JP-A 64-24017 (JP, A) JP-A 8-91809 (JP, A) JP-A 8-169715 (JP) JP-A-7-302706 (JP, A) JP-A-9-320888 (JP, A) JP-A-8-169715 (JP, A) Japanese Translation of PCT Application No. 4-507230 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 13/32 C01G 1/02 C01G 25/00 C01G 33/00 H01L 41/187 CA (STN)

Claims (63)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 セラミック構成成分原料を溶媒又は分散
媒に十分に溶解させるか又は均一に分散させて、セラミ
ック構成元素を含む溶液又は分散混合物を製造する段階
と、 前記セラミック構成成分が溶解又は分散された溶液又は
分散混合物に、前記セラミック構成成分原料の陰イオン
と酸化−還元燃焼反応を起こすのに要求される量又はそ
れ以上のクエン酸を添加して、混合液を製造する段階
と、 前記混合液を100〜500℃で熱処理して溶媒又は分
散媒を蒸発させることで、前記添加されたクエン酸を還
元性燃焼助剤として作用させ、前記セラミック構成成分
原料の陰イオンと非爆発的酸化−還元燃焼反応を起こし
て除去されるようにし、このときに発生する反応熱によ
りセラミック酸化物を飛散なしに形成する段階とによ
り、最終的に粒径が1μm以下であり粒径分布が均一な
超微細セラミック酸化物粉末を得る超微細セラミック酸
化物粉末の製造方法。
1. A step of fully dissolving or uniformly dispersing a ceramic constituent material in a solvent or a dispersion medium to produce a solution or a dispersion mixture containing a ceramic constituent element, and dissolving or dispersing the ceramic constituent element. Adding to the solution or dispersion mixture the citric acid in an amount required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component material, or more, to produce a mixed solution; The mixed solution is heat-treated at 100 to 500 ° C. to evaporate the solvent or the dispersion medium, so that the added citric acid acts as a reducing combustion aid, and the non-explosive oxidation of the anions of the ceramic component material A step of causing a reduction combustion reaction to be removed, and the reaction heat generated at this time forming the ceramic oxide without scattering, thereby finally Method for producing ultrafine ceramic oxide powder size that there particle size distribution 1μm or less to obtain a uniform ultrafine ceramic oxide powder.
【請求項2】 前記セラミック構成成分原料としては、
セラミック構成元素の酸化物、炭酸化物又は硝酸化物な
どのセラミック構成元素と有機物又は無機物との塩、又
はセラミック構成元素の錯体から選択して使用すること
を特徴とする請求項1記載の超微細セラミック酸化物粉
末の製造方法。
2. The ceramic constituent raw material includes:
2. The ultrafine ceramic according to claim 1, wherein the ceramic is selected from the group consisting of a ceramic constituent element such as an oxide, a carbonate or a nitrate, and a salt of an organic or inorganic substance, or a complex of the ceramic constituent element. A method for producing an oxide powder.
【請求項3】 前記セラミック構成元素は、鉛(P
b)、チタン(Ti)を基本構成元素とする圧電/電歪
セラミック元素であることを特徴とする請求項2記載の
超微細セラミック酸化物粉末の製造方法。
3. The ceramic constituent element is lead (P
3. The method for producing an ultrafine ceramic oxide powder according to claim 2, wherein b) is a piezoelectric / electrostrictive ceramic element containing titanium (Ti) as a basic constituent element.
【請求項4】 前記溶媒又は分散媒としては、水又はジ
メチルホルムアミド、メトキシエタノール、酢酸、グリ
コール類、アルコール類の有機溶媒の一つ又はそれ以上
を選択して使用することを特徴とする請求項1記載の超
微細セラミック酸化物粉末の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the solvent or the dispersion medium is selected from water or one or more of organic solvents such as dimethylformamide, methoxyethanol, acetic acid, glycols and alcohols. 2. The method for producing an ultrafine ceramic oxide powder according to claim 1.
【請求項5】 前記熱処理温度は150〜300℃であ
ることを特徴とする請求項1記載の超微細セラミック酸
化物粉末の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the heat treatment temperature is 150 to 300 ° C.
【請求項6】 700〜900℃で熱処理して結晶性を
向上させる段階を更に含むことを特徴とする請求項1記
載の超微細セラミック酸化物粉末の製造方法。
6. The method according to claim 1, further comprising a step of heat treatment at 700 to 900 ° C. to improve crystallinity.
【請求項7】 前記超微細セラミック酸化物粉末の粒径
が0.01〜0.1μmであることを特徴とする請求項
1記載の超微細セラミック酸化物粉末の製造方法。
7. The method for producing an ultrafine ceramic oxide powder according to claim 1, wherein the particle diameter of the ultrafine ceramic oxide powder is 0.01 to 0.1 μm.
【請求項8】 前記クエン酸を燃焼助剤として使用し
て、酸化−還元燃焼反応の進行時、非爆発性を維持し
て、大量生産を可能にすることを特徴とする請求項1記
載の超微細セラミック酸化物粉末の製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the citric acid is used as a combustion aid to maintain a non-explosive property while the oxidation-reduction combustion reaction proceeds, thereby enabling mass production. A method for producing ultrafine ceramic oxide powder.
【請求項9】 セラミック構成成分原料を溶媒又は分散
媒に全て溶解させるか又は均一に分散させて、セラミッ
ク構成元素を含む溶液又は分散混合物を製造する段階
と、 前記セラミック構成成分が溶解又は分散された溶液又は
分散混合物に、前記セラミック構成成分原料の陰イオン
と酸化−還元燃焼反応を起こすのに要求される量又はそ
れ以上のクエン酸を添加して、混合液を製造する段階
と、 前記混合液を100〜500℃で熱処理して溶媒又は分
散媒を蒸発させることで、前記添加されたクエン酸を還
元性燃焼助剤として作用させ、前記セラミック構成成分
原料の陰イオンと非爆発的酸化−還元燃焼反応を起こし
て除去されるようにし、このときに発生する反応熱によ
りセラミック酸化物を飛散なしに形成して、最終的に粒
径が1μm以下であり粒径分布が均一な超微細セラミッ
ク酸化物粉末を得る段階とにより製造され、 粒径が1μm以下であり、粒径分布が均一であり、表面
反応性が優秀であることを特徴とする超微細セラミック
酸化物粉末。
9. A step of dissolving or uniformly dispersing the ceramic constituent materials in a solvent or a dispersion medium to produce a solution or a dispersion mixture containing the ceramic constituent elements; and dissolving or dispersing the ceramic constituent components. Adding the citric acid in an amount or more required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component raw material to the solution or dispersion mixture, thereby producing a mixed solution; The liquid is heat-treated at 100 to 500 ° C. to evaporate the solvent or the dispersion medium, so that the added citric acid acts as a reducing combustion aid, and the anion of the ceramic component material and the non-explosive oxidation— A reduction combustion reaction is caused to be removed, and the reaction heat generated at this time forms the ceramic oxide without scattering, and finally the particle diameter is 1 μm or less. Obtaining an ultra-fine ceramic oxide powder having a uniform particle size distribution, characterized in that the particle size is 1 μm or less, the particle size distribution is uniform, and the surface reactivity is excellent. Ultra fine ceramic oxide powder.
【請求項10】 前記セラミック構成成分原料として
は、セラミック構成元素の酸化物、炭酸化物又は硝酸化
物などのセラミック構成元素と有機物又は無機物との
塩、又はセラミック構成元素の錯体から選択して使用す
ることを特徴とする請求項9記載の超微細セラミック酸
化物粉末。
10. The ceramic constituent material is selected from a ceramic constituent element such as an oxide, a carbonate or a nitrate, and a salt of an organic or inorganic substance, or a complex of the ceramic constituent element. 10. The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記セラミック構成元素は、鉛(P
b)、チタン(Ti)を基本構成元素とする圧電/電歪
セラミック元素であることを特徴とする請求項10記載
の超微細セラミック酸化物粉末。
11. The ceramic constituent element is lead (P
The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 10, wherein b) is a piezoelectric / electrostrictive ceramic element containing titanium (Ti) as a basic constituent element.
【請求項12】 前記セラミック構成元素としては、鉛
(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)又は
鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)/
鉛(Pb)、マグネシウム(Mg)、ニオブ(Nb)を
含む成分からなったものを使用することを特徴とする請
求項11記載の超微細セラミック酸化物粉末。
12. The ceramic constituent element includes lead (Pb), zirconium (Zr), titanium (Ti) or lead (Pb), zirconium (Zr), titanium (Ti) /
The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 11, wherein the powder comprises a component containing lead (Pb), magnesium (Mg), and niobium (Nb).
【請求項13】 前記溶媒又は分散媒としては、水又は
ジメチルホルムアミド、メトキシエタノール、酢酸、グ
リコール類、アルコール類の有機溶媒の一つ又はそれ以
上を選択して使用することを特徴とする請求項9記載の
超微細セラミック酸化物粉末。
13. The method according to claim 1, wherein the solvent or the dispersion medium is selected from the group consisting of water and one or more of dimethylformamide, methoxyethanol, acetic acid, glycols and alcohols. 9. The ultrafine ceramic oxide powder according to 9.
【請求項14】 前記熱処理温度は150〜300℃で
あることを特徴とする請求項9記載の超微細セラミック
酸化物粉末。
14. The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 9, wherein the heat treatment temperature is 150 to 300 ° C.
【請求項15】 700〜900℃で熱処理して結晶性
を向上させる段階を更に含むことを特徴とする請求項9
記載の超微細セラミック酸化物粉末。
15. The method according to claim 9, further comprising a step of performing heat treatment at 700 to 900 ° C. to improve crystallinity.
An ultrafine ceramic oxide powder as described.
【請求項16】 前記超微細セラミック酸化物粉末の粒
径が0.01〜0.1μmであることを特徴とする請求
項9記載の超微細セラミック酸化物粉末。
16. The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 9, wherein said ultrafine ceramic oxide powder has a particle size of 0.01 to 0.1 μm.
【請求項17】 前記クエン酸を燃焼助剤として使用し
て、酸化−還元燃焼反応の進行時、非爆発性を維持し
て、大量生産を可能にすることを特徴とする請求項9記
載の超微細セラミック酸化物粉末。
17. The method according to claim 9, wherein the citric acid is used as a combustion aid to maintain a non-explosive property during the oxidation-reduction combustion reaction, thereby enabling mass production. Ultra fine ceramic oxide powder.
【請求項18】 100〜500℃の低温で、燃焼助剤
としてクエン酸を使用する非爆発性酸化−還元燃焼反応
により製造され、粒径が1μm以下であり、鉛(P
b)、チタン(Ti)を基本構成元素とすることを特徴
とする超微細セラミック酸化物粉末。
18. A non-explosive oxidation-reduction combustion reaction using citric acid as a combustion aid at a low temperature of 100 to 500 ° C., a particle size of 1 μm or less, and a lead (P)
b) Ultrafine ceramic oxide powder characterized by using titanium (Ti) as a basic constituent element.
【請求項19】 前記セラミック構成元素としては、鉛
(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)又は
鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)/
鉛(Pb)、マグネシウム(Mg)、ニオブ(Nb)を
含む成分からなったものを使用することを特徴とする請
求項18記載の超微細セラミック酸化物粉末。
19. The ceramic constituent element includes lead (Pb), zirconium (Zr), titanium (Ti) or lead (Pb), zirconium (Zr), titanium (Ti) /
19. The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 18, wherein the powder comprises a component containing lead (Pb), magnesium (Mg), and niobium (Nb).
【請求項20】 前記超微細セラミック酸化物粉末の粒
径が0.01〜0.1μmであることを特徴とする請求
項18記載の超微細セラミック酸化物粉末。
20. The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 18, wherein said ultrafine ceramic oxide powder has a particle size of 0.01 to 0.1 μm.
【請求項21】 前記熱処理温度は150〜300℃で
あることを特徴とする請求項18記載の超微細セラミッ
ク酸化物粉末。
21. The ultrafine ceramic oxide powder according to claim 18, wherein the heat treatment temperature is 150 to 300 ° C.
【請求項22】 セラミック構成成分原料を溶媒又は分
散媒に十分に溶解させるか又は均一に分散させて、セラ
ミック構成元素を含む溶液又は分散混合物を製造する段
階と、 前記セラミック構成成分が溶解又は分散された溶液又は
分散混合物に、前記セラミック構成成分原料の陰イオン
と酸化−還元燃焼反応を起こすのに要求される量又はそ
れ以上のクエン酸を添加して、混合液を製造する段階
と、 前記混合液を100〜500℃で熱処理して、溶媒又は
分散媒を蒸発させることで、前記添加されたクエン酸を
還元性燃焼助剤として作用させ、前記セラミック構成成
分原料の陰イオンと非爆発的酸化−還元燃焼反応を起こ
して除去されるようにし、このときに発生する反応熱に
よりセラミック酸化物を飛散なしに形成して、最終的に
粒径が1μm以下であり粒径分布が均一な超微細セラミ
ック酸化物粉末を得る段階と、 水又は有機溶媒をベースとし、前記超微細セラミック酸
化物粉末と同一又は類似成分のセラミック構成元素を溶
解してセラミックゾル溶液を製造する段階と、 前記超微細セラミック酸化物粉末と前記セラミックゾル
溶液を混合してセラミックペーストを製造する段階とを
含んでなり、前記セラミックゾル溶液が前記超微細セラ
ミック酸化物粉末の表面で反応媒体として作用して、粉
末表面の反応性を向上させることにより、低温での熱処
理のみによっても焼成を可能にしたことを特徴とするセ
ラミックペーストの製造方法。
22. A step of fully dissolving or uniformly dispersing the ceramic constituent material in a solvent or a dispersion medium to produce a solution or a dispersion mixture containing the ceramic constituent element, and dissolving or dispersing the ceramic constituent element. Adding to the solution or dispersion mixture the citric acid in an amount or more required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component raw material to produce a mixed solution; The mixed solution is heat-treated at 100 to 500 ° C. to evaporate the solvent or the dispersion medium, so that the added citric acid acts as a reducing combustion aid, and the non-explosive Oxidation-reduction combustion reaction is caused to be removed, and the reaction heat generated at this time forms ceramic oxide without scattering, and finally the particle size becomes 1 m and a step of obtaining an ultrafine ceramic oxide powder having a uniform particle size distribution, and dissolving the same or similar component ceramic constituent element as the ultrafine ceramic oxide powder based on water or an organic solvent to obtain a ceramic. Producing a sol solution; and producing a ceramic paste by mixing the ultra-fine ceramic oxide powder and the ceramic sol solution, wherein the ceramic sol solution is a surface of the ultra-fine ceramic oxide powder. A method for producing a ceramic paste, characterized in that by acting as a reaction medium for improving the reactivity of the powder surface, sintering is enabled only by heat treatment at a low temperature.
【請求項23】 前記セラミックゾル溶液の製造時、前
記セラミック構成元素としては、鉛(Pb)、ジルコニ
ウム(Zr)、チタン(Ti)を含む成分を使用するこ
とを特徴とする請求項22記載のセラミックペーストの
製造方法。
23. The method according to claim 22, wherein a component containing lead (Pb), zirconium (Zr), and titanium (Ti) is used as the ceramic constituent element when producing the ceramic sol solution. Manufacturing method of ceramic paste.
【請求項24】 前記セラミックゾル溶液の製造時、ベ
ースとなる有機溶媒としては、酢酸、ジメチルホルムア
ミド、メトキシエタノール、グリコール類、又はアルコ
ール類から選択して使用することを特徴とする請求項2
2記載のセラミックペーストの製造方法。
24. The method according to claim 2, wherein the organic solvent used as a base in the production of the ceramic sol solution is selected from acetic acid, dimethylformamide, methoxyethanol, glycols or alcohols.
3. The method for producing a ceramic paste according to item 2.
【請求項25】 前記セラミックゾル溶液の濃度は0.
1〜5Mであることを特徴とする請求項22記載のセラ
ミックペーストの製造方法。
25. The concentration of the ceramic sol solution is 0.5.
The method for producing a ceramic paste according to claim 22, wherein the thickness is 1 to 5M.
【請求項26】 前記セラミックゾル溶液の含量は、前
記セラミック酸化物粉末に対して10〜200重量部で
あることを特徴とする請求項22記載のセラミックペー
ストの製造方法。
26. The method of claim 22, wherein the content of the ceramic sol solution is 10 to 200 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
【請求項27】 前記超微細セラミック酸化物粉末とセ
ラミックゾル溶液の混合体に物性調節用溶媒を更に添加
して、セラミック酸化物粉末−セラミックゾル溶液混合
体の安定性と成形に要求される流動性を確保することを
特徴とする請求項22記載のセラミックペーストの製造
方法。
27. The mixture of the ultra-fine ceramic oxide powder and the ceramic sol solution is further added with a solvent for adjusting physical properties, thereby stabilizing the ceramic oxide powder-ceramic sol solution mixture and the flow required for molding. The method for producing a ceramic paste according to claim 22, wherein the property is ensured.
【請求項28】 前記物性調節用溶媒としては、グリコ
ール類又はアルコール類を使用することを特徴とする請
求項27記載のセラミックペーストの製造方法。
28. The method according to claim 27, wherein a glycol or an alcohol is used as the physical property adjusting solvent.
【請求項29】 前記物性調節用溶媒の添加量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して1〜100重量部であること
を特徴とする請求項28記載のセラミックペーストの製
造方法。
29. The method according to claim 28, wherein the amount of the solvent for adjusting physical properties is 1 to 100 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
【請求項30】 前記物性調節用溶媒の添加量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して10〜40重量部であること
を特徴とする請求項29記載のセラミックペーストの製
造方法。
30. The method according to claim 29, wherein the amount of the solvent for adjusting physical properties is 10 to 40 parts by weight with respect to the ceramic oxide powder.
【請求項31】 少量の有機物を更に添加して、セラミ
ック酸化物粉末−セラミックゾル溶液混合体の分散性と
均質性を改善させることを特徴とする請求項27記載の
セラミックペーストの製造方法。
31. The method of claim 27, further comprising adding a small amount of an organic substance to improve the dispersibility and homogeneity of the ceramic oxide powder-ceramic sol solution mixture.
【請求項32】 前記有機物は長鎖アルコール類又は極
性有機溶媒であることを特徴とする請求項31記載のセ
ラミックペーストの製造方法。
32. The method according to claim 31, wherein the organic substance is a long-chain alcohol or a polar organic solvent.
【請求項33】 前記長鎖アルコール類としては、ペン
タノール又はヘキサノールを使用することを特徴とする
請求項32記載のセラミックペーストの製造方法。
33. The method according to claim 32, wherein pentanol or hexanol is used as the long-chain alcohol.
【請求項34】 前記極性有機溶媒としては、アセチル
アセトン又はメトキシエタノールを使用することを特徴
とする請求項32記載のセラミックペーストの製造方
法。
34. The method of claim 32, wherein acetylacetone or methoxyethanol is used as the polar organic solvent.
【請求項35】 前記有機物の添加量は、セラミック酸
化物粉末に対して1〜50重量部であることを特徴とす
る請求項31記載のセラミックペーストの製造方法。
35. The method according to claim 31, wherein the amount of the organic substance is 1 to 50 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
【請求項36】 セラミック構成成分原料を溶媒又は分
散媒に十分に溶解させるか又は均一に分散させて、セラ
ミック構成元素を含む溶液又は分散混合物を製造する段
階と、 前記セラミック構成成分が溶解又は分散された溶液又は
分散混合物に、前記セラミック構成成分原料の陰イオン
と酸化−還元燃焼反応を起こすのに要求される量又はそ
れ以上のクエン酸を添加して、混合液を製造する段階
と、 前記混合液を100〜500℃で熱処理して溶媒又は分
散媒を蒸発させることで、前記添加されたクエン酸を還
元性燃焼助剤として作用させ、前記セラミック構成成分
原料の陰イオンと非爆発的酸化−還元燃焼反応を起こし
て除去されるようにし、このときに発生する反応熱によ
りセラミック酸化物を飛散なしに形成して、最終的に粒
径が1μm以下であり粒径分布の均一な超微細セラミッ
ク酸化物粉末を得る段階と、 水又は有機溶媒をベースとし、前記超微細セラミック酸
化物粉末と同一又は類似成分のセラミック構成元素を溶
解してセラミックゾル溶液を製造する段階と、 前記超微細セラミック酸化物粉末と前記セラミックゾル
溶液を混合してセラミックペーストを製造する段階とに
より製造され、 前記セラミックゾル溶液が前記超微細セラミック酸化物
粉末の表面で反応媒体として作用して、粉末表面の反応
性を向上させることにより、低温での熱処理のみによっ
ても焼成を可能にしたことを特徴とするセラミックペー
スト。
36. A step of fully dissolving or uniformly dispersing a ceramic constituent material in a solvent or a dispersion medium to produce a solution or a dispersion mixture containing a ceramic constituent element, and dissolving or dispersing the ceramic constituent element. Adding to the solution or dispersion mixture the citric acid in an amount required to cause an oxidation-reduction combustion reaction with the anion of the ceramic component material, or more, to produce a mixed solution; The mixed solution is heat-treated at 100 to 500 ° C. to evaporate the solvent or the dispersion medium, so that the added citric acid acts as a reducing combustion aid, and the non-explosive oxidation of the anions of the ceramic component material A reduction combustion reaction is caused to be removed, and the reaction heat generated at this time forms the ceramic oxide without scattering, and finally the particle diameter is 1 μm; A step of obtaining an ultrafine ceramic oxide powder having a uniform particle size distribution below, and dissolving a ceramic constituent element having the same or similar component as the ultrafine ceramic oxide powder based on water or an organic solvent; Producing a solution; and producing a ceramic paste by mixing the ultrafine ceramic oxide powder and the ceramic sol solution, wherein the ceramic sol solution reacts on a surface of the ultrafine ceramic oxide powder. A ceramic paste characterized in that it acts as a medium and improves the reactivity of the powder surface, so that it can be fired only by a low-temperature heat treatment.
【請求項37】 前記セラミックゾル溶液の製造時、前
記セラミック構成元素としては、鉛(Pb)、ジルコニ
ウム(Zr)、チタン(Ti)を含む成分を使用するこ
とを特徴とする請求項36記載のセラミックペースト。
37. The method according to claim 36, wherein a component containing lead (Pb), zirconium (Zr), and titanium (Ti) is used as the ceramic constituent element when producing the ceramic sol solution. Ceramic paste.
【請求項38】 前記セラミックゾル溶液の製造時、ベ
ースとなる有機溶媒としては、酢酸、ジメチルホルムア
ミド、メトキシエタノール、グリコール類、又はアルコ
ール類から選択して使用することを特徴とする請求項3
6記載のセラミックペースト。
38. The method for producing a ceramic sol solution according to claim 3, wherein the organic solvent used as a base is selected from acetic acid, dimethylformamide, methoxyethanol, glycols, and alcohols.
6. The ceramic paste according to 6.
【請求項39】 前記セラミックゾル溶液の濃度は0.
1〜5Mであることを特徴とする請求項37記載のセラ
ミックペースト。
39. The concentration of the ceramic sol solution is 0.5.
The ceramic paste according to claim 37, wherein the thickness is 1 to 5M.
【請求項40】 前記セラミックゾル溶液の含量は、前
記セラミック酸化物粉末に対して10〜200重量部で
あることを特徴とする請求項36記載のセラミックペー
スト。
40. The ceramic paste according to claim 36, wherein the content of the ceramic sol solution is 10 to 200 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
【請求項41】 前記超微細セラミック酸化物粉末とセ
ラミックゾル溶液の混合体に物性調節用溶媒を更に添加
して、セラミック酸化物粉末−セラミックゾル溶液混合
体の安定性と成形に要求される流動性を確保することを
特徴とする請求項36記載のセラミックペースト。
41. The mixture of the ultrafine ceramic oxide powder and the ceramic sol solution is further added with a solvent for adjusting physical properties, so that the stability of the ceramic oxide powder-ceramic sol solution mixture and the flow required for molding are obtained. 37. The ceramic paste according to claim 36, which secures properties.
【請求項42】 前記物性調節用溶媒としては、グリコ
ール類又はアルコール類を使用することを特徴とする請
求項41記載のセラミックペースト。
42. The ceramic paste according to claim 41, wherein a glycol or an alcohol is used as the physical property adjusting solvent.
【請求項43】 前記物性調節用溶媒の添加量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して1〜100重量部であること
を特徴とする請求項41記載のセラミックペースト。
43. The ceramic paste according to claim 41, wherein the amount of the solvent for adjusting physical properties is 1 to 100 parts by weight with respect to the ceramic oxide powder.
【請求項44】 前記物性調節用溶媒の添加量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して10〜40重量部であること
を特徴とする請求項43記載のセラミックペースト。
44. The ceramic paste according to claim 43, wherein the amount of the solvent for adjusting physical properties is 10 to 40 parts by weight with respect to the ceramic oxide powder.
【請求項45】 少量の有機物を更に添加して、セラミ
ック酸化物粉末−セラミックゾル溶液混合体の分散性と
均質性を改善させることを特徴とする請求項41記載の
セラミックペースト。
45. The ceramic paste according to claim 41, wherein a small amount of an organic substance is further added to improve the dispersibility and homogeneity of the ceramic oxide powder-ceramic sol solution mixture.
【請求項46】 前記有機物は長鎖アルコール類又は極
性有機溶媒であることを特徴とする請求項45記載のセ
ラミックペースト。
46. The ceramic paste according to claim 45, wherein the organic substance is a long-chain alcohol or a polar organic solvent.
【請求項47】 前記長鎖アルコール類としては、ペン
タノール又はヘキサノールを使用することを特徴とする
請求項46記載のセラミックペースト。
47. The ceramic paste according to claim 46, wherein pentanol or hexanol is used as the long-chain alcohol.
【請求項48】 前記極性有機溶媒としては、アセチル
アセトン又はメトキシエタノールを使用することを特徴
とする請求項46記載のセラミックペースト。
48. The ceramic paste according to claim 46, wherein acetylacetone or methoxyethanol is used as the polar organic solvent.
【請求項49】 前記有機物の添加量は、セラミック酸
化物粉末に対して1〜50重量部であることを特徴とす
る請求項45記載のセラミックペースト。
49. The ceramic paste according to claim 45, wherein the amount of the organic substance is 1 to 50 parts by weight with respect to the ceramic oxide powder.
【請求項50】 100〜500℃の低温で、非爆発性
酸化−還元燃焼反応により製造され、粒径が1μm以下
であり、鉛(Pb)、チタン(Ti)を基本構成元素と
する超微細セラミック酸化物粉末と水又は有機溶媒をベ
ースとして製造した前記超微細セラミック酸化物粉末と
同一又は類似成分のセラミックゾル溶液を混合すること
により製造され、 前記セラミックゾル溶液が前記超微細セラミック酸化物
粉末の表面で反応媒体として作用して粉末表面の反応性
を向上させることにより、低温での熱処理のみによって
焼成可能にしたことを特徴とするセラミックペースト。
50. An ultrafine particle produced by a non-explosive oxidation-reduction combustion reaction at a low temperature of 100 to 500 ° C. and having a particle size of 1 μm or less and containing lead (Pb) and titanium (Ti) as basic constituent elements. The ceramic oxide powder is manufactured by mixing a ceramic sol solution of the same or similar component with the ultrafine ceramic oxide powder manufactured based on water or an organic solvent, wherein the ceramic sol solution is the ultrafine ceramic oxide powder. A ceramic paste characterized in that it can be fired only by a low-temperature heat treatment by improving the reactivity of the powder surface by acting as a reaction medium on the surface of the ceramic paste.
【請求項51】 前記セラミックゾル溶液の製造時、前
記セラミック構成元素としては、鉛(Pb)、ジルコニ
ウム(Zr)、チタン(Ti)を含む成分を使用するこ
とを特徴とする請求項50記載のセラミックペースト。
51. The method according to claim 50, wherein a component containing lead (Pb), zirconium (Zr), and titanium (Ti) is used as the ceramic constituent element when producing the ceramic sol solution. Ceramic paste.
【請求項52】 前記セラミックゾル溶液の製造時、ベ
ースとなる有機溶媒としては、酢酸、ジメチルホルムア
ミド、メトキシエタノールグリコール類、又はアルコー
ル類から選択して使用することを特徴とする請求項50
記載のセラミックペースト。
52. The method for producing a ceramic sol solution, wherein the organic solvent used as a base is selected from acetic acid, dimethylformamide, methoxyethanol glycols, and alcohols.
The described ceramic paste.
【請求項53】 前記セラミックゾル溶液の濃度は0.
1〜5Mであることを特徴とする請求項50記載のセラ
ミックペースト。
53. The concentration of the ceramic sol solution is 0.5.
The ceramic paste according to claim 50, wherein the thickness is 1 to 5M.
【請求項54】 前記セラミックゾル溶液の含量は、前
記セラミック酸化物粉末に対して10〜200重量部で
あることを特徴とする請求項50記載のセラミックペー
スト。
54. The ceramic paste according to claim 50, wherein the content of the ceramic sol solution is 10 to 200 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
【請求項55】 前記超微細セラミック酸化物粉末とセ
ラミックゾル溶液の混合体に物性調節用溶媒を更に添加
して、セラミック酸化物粉末−セラミックゾル溶液混合
体の安定性と成形に要求される流動性を確保することを
特徴とする請求項50記載のセラミックペースト。
55. The mixture of the ultra-fine ceramic oxide powder and the ceramic sol solution may further include a solvent for controlling physical properties, and the stability of the ceramic oxide powder-ceramic sol solution mixture and the flow required for molding. 51. The ceramic paste according to claim 50, wherein the property is secured.
【請求項56】 前記物性調節用溶媒としては、グリコ
ール類又はアルコール類を使用することを特徴とする請
求項55記載のセラミックペースト。
56. The ceramic paste according to claim 55, wherein a glycol or an alcohol is used as the physical property adjusting solvent.
【請求項57】 前記物性調節用溶媒の添加量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して1〜100重量部であること
を特徴とする請求項55記載のセラミックペースト。
57. The ceramic paste according to claim 55, wherein the amount of the solvent for adjusting physical properties is 1 to 100 parts by weight with respect to the ceramic oxide powder.
【請求項58】 前記物性調節用溶媒の添加量は、セラ
ミック酸化物粉末に対して10〜40重量部であること
を特徴とする請求項57記載のセラミックペースト。
58. The ceramic paste according to claim 57, wherein the amount of the solvent for adjusting physical properties is 10 to 40 parts by weight with respect to the ceramic oxide powder.
【請求項59】 少量の有機物を更に添加して、セラミ
ック酸化物粉末−セラミックゾル溶液混合体の分散性と
均質性を改善させることを特徴とする請求項55記載の
セラミックペースト。
59. The ceramic paste according to claim 55, wherein a small amount of an organic substance is further added to improve the dispersibility and homogeneity of the ceramic oxide powder-ceramic sol solution mixture.
【請求項60】 前記有機物は長鎖アルコール類又は極
性有機溶媒であることを特徴とする請求項59記載のセ
ラミックペースト。
60. The ceramic paste according to claim 59, wherein the organic substance is a long-chain alcohol or a polar organic solvent.
【請求項61】 前記長鎖アルコール類としては、ペン
タノール又はヘキサノールを使用することを特徴とする
請求項60記載のセラミックペースト。
61. The ceramic paste according to claim 60, wherein pentanol or hexanol is used as the long-chain alcohol.
【請求項62】 前記極性有機溶媒としては、アセチル
アセトン又はメトキシエタノールを使用することを特徴
とする請求項60記載のセラミックペースト。
62. The ceramic paste according to claim 60, wherein acetylacetone or methoxyethanol is used as the polar organic solvent.
【請求項63】 前記有機物の添加量は、セラミック酸
化物粉末に対して1〜50重量部であることを特徴とす
る請求項59記載のセラミックペースト。
63. The ceramic paste according to claim 59, wherein the amount of the organic substance is 1 to 50 parts by weight based on the ceramic oxide powder.
JP10373830A 1998-10-14 1998-12-28 Ultrafine ceramic oxide powder, method for producing the same, ceramic paste using the same, and method for producing the same Expired - Fee Related JP3142261B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19980042910 1998-10-14
KR1998-42910 1998-10-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000119008A JP2000119008A (en) 2000-04-25
JP3142261B2 true JP3142261B2 (en) 2001-03-07

Family

ID=19553984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10373830A Expired - Fee Related JP3142261B2 (en) 1998-10-14 1998-12-28 Ultrafine ceramic oxide powder, method for producing the same, ceramic paste using the same, and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3142261B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006213573A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Fuji Photo Film Co Ltd Mixed liquid and method of manufacturing ceramic microparticle
CN113546528A (en) * 2021-08-02 2021-10-26 南京艾宇琦膜科技有限公司 Anion material ceramic membrane

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000119008A (en) 2000-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100691908B1 (en) Coating method of metal oxide superfine particles on the surface of metal oxide and coating produced therefrom
DE19908444A1 (en) Wide temperature range thermistor element especially useful as a temperature sensor for automobile exhaust gas
KR20110084500A (en) Ceramic powders coated with a nanoparticle layer and process for obtaining thereof
DE112006000294B4 (en) Process for the preparation of nanosized powder particles
Ahmad et al. Reverse micellar route to nanocrystalline titanates (SrTiO3, Sr2TiO4, and PbTiO3): Structural aspects and dielectric properties
US6319421B1 (en) Ceramic oxide powder, method for producing the ceramic oxide powder, ceramic paste produced using the ceramic oxide powder, and method for producing the ceramic paste
US6327760B1 (en) Method of manufacturing a piezoelectric/electrostrictive microactuator
JP3142261B2 (en) Ultrafine ceramic oxide powder, method for producing the same, ceramic paste using the same, and method for producing the same
JP3213295B2 (en) Method for forming piezoelectric / electrostrictive film element at low temperature using electrophoretic film forming method and piezoelectric / electrostrictive film element
KR100315296B1 (en) Ultra-fine ceramic oxide powder, method for producing the ultra-fine ceramic oxide powder, ceramic paste produced using the ultra-fine ceramic oxide powder, and method for producing the ceramic paste
JP3276330B2 (en) Method for producing spherical powder and spherical powder produced by this method
JP2001163619A (en) Production process of powdery zinc oxide and intermediate for producing the same
JPH01122964A (en) Zirconia stabilized by yttrium and its production
Charoonsuk et al. The modification of surface, size and shape of barium zirconate powder via salt flux
KR100707855B1 (en) Manufacturing method of metal fine particles-feedstock for powder injection molding
JP2000007309A (en) Production of porous oxide powder
Shukla et al. Combustion Synthesis: A Versatile Method for Functional Materials
US20020024270A1 (en) Piezoelectric/electrostrictive film element formed at low temperature using electrophoretic deposition
JPH0712922B2 (en) Method of forming inorganic hydroxide precipitate
JP3100549B2 (en) Porous ceramics
JPH0465307A (en) Production of aluminum nitride powder
JP2006213573A (en) Mixed liquid and method of manufacturing ceramic microparticle
KR100340756B1 (en) Method for forming piezoelectric/electrostrictive film at a low temperature, and piezoelectric/electrostrictive film formed by the method
Fernandez Perdomo et al. Novel rapid one-pot synthesis via complex polymerization of the biphasic lead-free system 0.5 BaTi0. 92Zr0. 08O3/0.5 Fe2CoO4: Ba+ 2 and Co+ 2 precursor effect
KR100352483B1 (en) Method for fabricating piezoelectric/electrostrictive thick film using seeding layer

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees