JP3163649B2 - Manufacturing method of ceramic raw material powder - Google Patents

Manufacturing method of ceramic raw material powder

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JP3163649B2 JP16042191A JP16042191A JP3163649B2 JP 3163649 B2 JP3163649 B2 JP 3163649B2 JP 16042191 A JP16042191 A JP 16042191A JP 16042191 A JP16042191 A JP 16042191A JP 3163649 B2 JP3163649 B2 JP 3163649B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はセラミック原料粉末の
製造方法、特に、電子部品用セラミックスの材料として
有用な、粒径の微細なセラミック原料粉末の製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a ceramic raw material powder, and more particularly to a method for producing a ceramic raw material powder having a fine particle diameter, which is useful as a ceramic material for electronic parts.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器の小型化に伴って、それに組み
込まれる電子部品の小型化が図られている。電子部品の
うち、例えば、セラミックコンデンサを小型化する手段
としては、より高い誘電率をもつ誘電体磁器を用いる方
法、および誘電体層を薄くする2つの方法があるが、現
在のところ誘電率の飛躍的な増大が望めないことから、
もっぱら誘電体の薄層化が追及されている。しかしなが
ら、単にセラミックコンデンサの厚みを薄くするだけで
は誘電体損失が大きくなるだけでなく、DCバイアス変
化及び印加AC電圧の変化に対して容量変化も大きくな
るという問題がある。また、誘電体磁器のグレインサイ
ズが大きい場合、結晶粒子間に比較的大きな空孔が存在
し、これが耐電圧を低下させる要因となるなどの問題が
あった。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of electronic devices, miniaturization of electronic components incorporated therein has been attempted. Among the electronic components, for example, there are two methods for reducing the size of a ceramic capacitor, a method using a dielectric porcelain having a higher dielectric constant and a method using a thinner dielectric layer. Because a dramatic increase cannot be expected,
Only dielectric thinning is being pursued. However, simply reducing the thickness of the ceramic capacitor not only increases the dielectric loss but also increases the capacitance change with respect to DC bias change and applied AC voltage change. In addition, when the grain size of the dielectric ceramic is large, there is a problem that relatively large holes exist between the crystal grains, which causes a reduction in withstand voltage.

【0003】従って、セラミックコンデンサの厚みを薄
くするためには、前記諸問題を解決する必要があるが、
これはグレインサイズの結晶粒径を細かく、かつ均一に
することにより達成される。このような誘電体磁器を得
るためには原料粉体自身が微細かつ均一である必要があ
るのはよく知られているところである。
Therefore, in order to reduce the thickness of the ceramic capacitor, it is necessary to solve the above problems,
This is achieved by making the grain size of the grain size fine and uniform. It is well known that in order to obtain such dielectric porcelain, the raw material powder itself needs to be fine and uniform.

【0004】従来、電子部品用セラミックス、例えば、
チタン酸バリウム系誘電体磁器の原料粉末の製造方法と
して、(イ)素原料として炭酸バリュム、炭酸カルシュ
ウム、炭酸ストロンチュウム、酸化チタン、酸化ジルコ
ニュウム、酸化スズ等の炭酸塩若しくは酸化物を用い、
これらを適宜配合して仮焼して一旦BaTiO3、Ca
ZrO3等を生成させ、これらを所定割合で混合して焼
成する方法、(ロ)前記素原料のすべてを最終生成物の
組成になるように所定の割合で混合し、その混合粉末を
仮焼して合成する方法、(ハ)TiイオンとBaイオン
とを修酸により修酸チタニルバリウムとして沈澱させ、
この沈澱を700℃以上の温度で仮焼してチタン酸バリ
ウムを合成する修酸法、および(ニ)チタンおよびバリ
ウム等をアルコキシドとして析出させ、その沈殿物を所
定温度で仮焼する方法などが知られている。
Conventionally, ceramics for electronic parts, for example,
As a method for producing a raw material powder of a barium titanate-based dielectric porcelain, (a) a carbonate or oxide such as barium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, titanium oxide, zirconium oxide, or tin oxide is used as a raw material;
These are appropriately blended and calcined, and once BaTiO 3 , Ca
A method of generating ZrO 3 and the like, mixing them at a predetermined ratio, and firing the mixture; (b) mixing all the raw materials at a predetermined ratio so as to have the composition of the final product, and calcining the mixed powder. (C) precipitation of Ti ion and Ba ion with titanic acid as titanyl barium oxalate,
This precipitate is calcined at a temperature of 700 ° C. or more to synthesize barium titanate, and (d) a method in which titanium and barium are precipitated as alkoxides and the precipitate is calcined at a predetermined temperature. Are known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
(イ)および(ロ)の固相反応法は、いずれも素原料と
して乾燥した炭酸塩及び酸化物等を用いていることに起
因する共通の問題がある。即ち、これらの素原料は、ま
ず液相反応によりコロイド状の微粒子として沈殿される
が、瀘過した後、乾燥(場合によっては更に仮焼)する
段階で二次粒子に凝集して結晶粒径が大きくなる。この
様に一度凝集した素原料同志を混合しようとしても、粉
砕により1μm以下にすることは困難であり、又これら
の素原料を分子レベルで均一に分散混合することは全く
不可能である。従って、その混合粉末を用いた誘電体磁
器は結晶粒径が5μm以上となり前記問題が発生するだ
けでなく、特性にバラツキを生じるという問題がある。
However, the solid-state reaction methods (a) and (b) have a common problem caused by using dried carbonates and oxides as raw materials. There is. That is, these raw materials are first precipitated as colloidal fine particles by a liquid phase reaction, but are filtered and then agglomerated into secondary particles in a stage of drying (and, in some cases, further calcination) to form crystal grains. Becomes larger. Even if the raw materials once aggregated are to be mixed, it is difficult to reduce the particle size to 1 μm or less by pulverization, and it is impossible to uniformly disperse and mix these raw materials at the molecular level. Therefore, the dielectric ceramic using the mixed powder has a crystal grain size of 5 μm or more, which causes not only the problem described above but also a variation in characteristics.

【0006】他方、前記(ハ)および(ニ)の液相反応
法は、沈澱で得たコロイド状のまま各素原料の微粒子同
志を混合しているため、ある程度微粒子の粉体を得るこ
とが可能であるが、修酸法では一部の構成元素、例え
ば、Ba、Tiについては分子化合物を生成させること
はできても、その他の構成元素を同時に沈澱させること
はできず、従って、現実に工業的に用いられている複合
系のセラミックを得ることができないという問題があ
る。また修酸塩は高価であり、工業的には不利である欠
点がある。他方、アルコキシド法では大部分の金属アル
コキシドが高価であり、しかも金属種によっては有機溶
媒に不溶であったり合成不可能であったりして一般的に
使用困難である。しかも、有機溶媒を用いるので、溶媒
の防爆対策が必要になるなど工業的利用面で不利である
という問題がある。
On the other hand, in the above-mentioned liquid phase reaction methods (c) and (d), fine particles of each raw material are mixed as they are in the form of colloid obtained by precipitation. Although it is possible, the oxalic acid method can produce molecular compounds for some constituent elements, for example, Ba and Ti, but cannot precipitate other constituent elements at the same time. There is a problem that it is not possible to obtain a composite ceramic used industrially. Also, oxalate has the disadvantage of being expensive and industrially disadvantageous. On the other hand, in the alkoxide method, most of metal alkoxides are expensive, and depending on the kind of metal, they are insoluble in organic solvents or cannot be synthesized, so that they are generally difficult to use. Moreover, since an organic solvent is used, there is a problem that it is disadvantageous in industrial use, such as a need to take measures to explode the solvent.

【0007】従って、本発明は、上記の従来の欠点を解
消し、粒径の微細なセラミック原料粉末を容易に、か
つ、安全に製造できるようにし、もってグレインサイズ
が小さく、かつ、均一な磁器を得られるようにすること
を目的とするものである。
Accordingly, the present invention has been made to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to enable easy and safe production of ceramic raw material powder having a fine particle size. The purpose is to be able to obtain.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、第一反応槽で、セラミック構
成元素としてBa、Sr、CaおよびMgの硝酸塩又は
塩化物からなる群から選ばれた少なくとも一種を含む水
溶液に少なくとも一種の界面活性剤を加え、これに炭酸
塩水溶液を加えてそのpHを7〜10に調整し前記セラ
ミック構成元素を炭酸塩として沈殿させる一方、第二反
応層で、セラミック構成元素としてTi、Zr、Sn、
PbおよびMnの硝酸塩又は塩化物からなる群から選ば
れた少なくとも一種を含む水溶液に水酸化アルカリを加
えてそのpHを7〜10に調整し前記セラミック構成元
素を水酸化物として沈澱させ、それに少なくとも一種の
界面活性剤を加え、次いで両反応槽の反応液を混合し、
その混合反応液から沈殿物を濾別し、水洗、乾燥させ、
得られた粉末を仮焼するようにしたものである。
According to the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, in a first reaction tank, ceramics are selected from the group consisting of nitrates or chlorides of Ba, Sr, Ca and Mg. At least one surfactant is added to the obtained aqueous solution containing at least one, and a carbonate aqueous solution is added thereto to adjust the pH thereof to 7 to 10 to precipitate the ceramic constituent elements as carbonate. And Ti, Zr, Sn, as ceramic constituent elements
Alkali hydroxide is added to an aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of nitrates or chlorides of Pb and Mn to adjust the pH thereof to 7 to 10 to precipitate the ceramic constituent elements as hydroxides. One kind of surfactant is added, and then the reaction solutions of both reaction tanks are mixed,
The precipitate is filtered from the mixed reaction solution, washed with water, dried,
The obtained powder is calcined.

【0009】前記炭酸塩としては、炭酸ガス、炭酸アル
カリおよび炭酸アンモニュムなどが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。また、前記水酸化アルカ
リとしては、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウムが代表的なものとして
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the carbonate include, but are not limited to, carbon dioxide, alkali carbonate and ammonium carbonate. Further, as the alkali hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide,
Typical examples include potassium hydroxide and lithium hydroxide, but are not limited thereto.

【0010】さらに、前記界面活性剤としては、例え
ば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リ
ン酸エステル塩、脂肪族アミン塩およびそのアンモニウ
ム塩、芳香族4級アンモニウム塩、複素環4級アンモニ
ウム塩などのイオン性界面活性剤;ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、単一鎖長ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレング
リコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸
エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチ
レン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン
などの非イオン性界面活性剤;およびカルボキシベタイ
ン、スルホベタイン、アミノカルボン酸塩、イミダゾリ
ン誘導体などの両性界面活性剤などが挙げられる。これ
らは単独で若しくは組み合わせて使用できる。
Further, the surfactant includes, for example, carboxylate, sulfonate, sulfate, phosphate, aliphatic amine salt and its ammonium salt, aromatic quaternary ammonium salt, heterocyclic 4 Ionic surfactants such as quaternary ammonium salts; polyoxyethylene alkyl ether, single-chain polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, poly Non-ionic fields such as oxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, polyoxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene alkylamine Active agent; and carboxy betaine, sulfo betaine, aminocarboxylates, and ampholytic surfactants such as imidazoline derivatives. These can be used alone or in combination.

【0011】前記第二反応層の水溶液に、焼結時に結晶
の粒成長を抑制する結晶成長抑制剤として機能する、N
b、Yおよび希土類元素のうちの少なくとも一種を含有
させても良い。また、前記第二反応層の水溶液に、鉱化
剤としてMn、Al、Si、Bi、Zn、Fe、Cr、
CoおよびCuからなる群から選ばれた少なくとも一種
を含有させても良い。
The aqueous solution of the second reaction layer contains N, which functions as a crystal growth inhibitor for suppressing crystal grain growth during sintering.
At least one of b, Y and rare earth elements may be contained. Further, Mn, Al, Si, Bi, Zn, Fe, Cr, as mineralizers are added to the aqueous solution of the second reaction layer.
At least one selected from the group consisting of Co and Cu may be contained.

【0012】また、第一のスラリーと第二のスラリーと
を混合する段階でpHがずれるのを防止するため、第一
反応層の水溶液のpHと第二反応層の水溶液のpHとは
一致させるほうが好ましい。第二反応層に於いて、水溶
液のpHを7〜10に調整しているが、この範囲に限定
したのは、これより低くても高くても構成元素が溶ける
からである。
Further, in order to prevent the pH from being shifted at the stage of mixing the first slurry and the second slurry, the pH of the aqueous solution of the first reaction layer and the pH of the aqueous solution of the second reaction layer are made equal. More preferred. In the second reaction layer, the pH of the aqueous solution is adjusted to 7 to 10, but the reason is limited to this range because the constituent elements are dissolved even if the pH is lower or higher.

【0013】さらに、Ti水酸化物が加水分解して沈澱
するのを防ぐと共に、生成物の分解温度を低くし後工程
の濾過洗浄を容易にするため、第二反応層の水溶液に水
酸化アルカリを加えるに先立って適量の過酸化水素を添
加しても良い。第二反応層の水溶液に過酸化水素を添加
しておくと、水溶液がアルカリ性になると過酸化水素が
分解して発生期の酸素が発生し、例えば、Ti、Zr、
MnをTi(OOH)(OH)3、Zr(OOH)(OH)3、M
nOOHなど分解温度の低いオキシ水酸化物の形で各々
沈澱させる。
Further, in order to prevent the Ti hydroxide from being hydrolyzed and precipitated, and to lower the decomposition temperature of the product and facilitate the subsequent filtration and washing, the aqueous solution of the second reaction layer is added with an alkali hydroxide. Before the addition, an appropriate amount of hydrogen peroxide may be added. If hydrogen peroxide is added to the aqueous solution of the second reaction layer, when the aqueous solution becomes alkaline, hydrogen peroxide is decomposed to generate nascent oxygen, for example, Ti, Zr,
Mn is represented by Ti (OOH) (OH) 3 , Zr (OOH) (OH) 3 ,
Each precipitates in the form of an oxyhydroxide having a low decomposition temperature, such as nOOH.

【0014】本発明方法により得られるセラミック原料
粉末は、一般式:ABO3で表されるペロブスカイト型
酸化物であるが、第一反応層で生成される沈殿物は、前
記一般式のAサイトの元素の炭酸塩を意味するものでは
なく、また、第二反応層で生成される沈殿物も前記一般
式のBサイトの元素の水酸化物を意味するものではな
い。要は、A、Bサイトのいかんに拘わらず炭酸塩とし
て沈澱させることができる元素を第一反応層で、水酸化
物として沈澱させることができる元素を第二反応層でそ
れぞれ沈殿させれば良い。乾燥粉末は700〜1000
℃の範囲内の温度で仮焼するのが好ましい。
The ceramic raw material powder obtained by the method of the present invention is a perovskite-type oxide represented by the general formula: ABO 3 , and the precipitate formed in the first reaction layer is formed of the A site of the general formula. It does not mean the carbonate of the element, and the precipitate formed in the second reaction layer does not mean the hydroxide of the element at the B site in the above general formula. In short, an element that can be precipitated as a carbonate may be precipitated in the first reaction layer, and an element that can be precipitated as a hydroxide may be precipitated in the second reaction layer, regardless of the A and B sites. . 700-1000 dry powder
It is preferred to calcine at a temperature in the range of ° C.

【0015】また、得られたABO3型セラミック原料
粉末について、AサイトとBサイトとのモル比(A/
B)は1.00〜0.95の範囲が好ましい。これは、
Bサイトのモル量が大きくなるに従ってグレインサイズ
が大きくなり、かつグレイン間に隙間ができるためであ
る。
In the obtained ABO 3 type ceramic raw material powder, the molar ratio between A site and B site (A /
B) is preferably in the range of 1.00 to 0.95. this is,
This is because the grain size increases as the molar amount of the B site increases, and a gap is formed between the grains.

【0016】[0016]

【作用】本発明方法によれば、セラミック構成元素を元
素に応じてそれぞれ炭酸塩または水酸化物として沈殿さ
せ、それらをコロイド状の微粒子同志を混合しているた
め、微粒子の粉体を得ることが可能となり、また、第二
反応層の水溶液にNb、Yおよび希土類元素のうちの少
なくとも一種を含有させておくことにより、これらの元
素が結晶成長抑制剤として機能して、焼結時に結晶の粒
成長を抑制するためグレインサイズを1μm以下にする
ことが可能となる。また、これらの結晶成長抑制剤は、
誘電体磁器の持つ誘電率の温度特性を平坦にする効果も
働く。例えば、チタン酸バリウムは120℃付近に誘電
率のピーク値を有するが、このピーク値を平坦化する働
きがある。前記結晶成長抑制剤のうちCe、Ndはデプ
レッサ効果が弱く、むしろ高誘電率を得る場合に効果的
である。また、LaおよびNb、特にNbは誘電率の温
度特性を平坦にするのに効果的である。
According to the method of the present invention, the ceramic constituent elements are precipitated as carbonates or hydroxides according to the respective elements, and these are mixed with colloidal fine particles. In addition, by containing at least one of Nb, Y and rare earth elements in the aqueous solution of the second reaction layer, these elements function as a crystal growth inhibitor, and the The grain size can be reduced to 1 μm or less to suppress grain growth. Also, these crystal growth inhibitors
The effect of flattening the temperature characteristic of the dielectric constant of the dielectric porcelain also works. For example, barium titanate has a peak value of the dielectric constant around 120 ° C., and has a function of flattening this peak value. Among the crystal growth inhibitors, Ce and Nd have a weak depressor effect and are rather effective in obtaining a high dielectric constant. La and Nb, especially Nb, are effective in flattening the temperature characteristics of the dielectric constant.

【0017】以下、実施例について詳細に説明する。Hereinafter, embodiments will be described in detail.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

(実施例1)使用原料として表1に示すものを用意し
た。
(Example 1) Materials shown in Table 1 were prepared as raw materials to be used.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]  

【0020】先ず第一反応槽に於いて表1に示した量の
塩化バリウムを純水1000ccに溶解した溶液にアニオ
ン性界面活性剤(三洋化成製キャリボンL−400)を
有効成分換算で0.5gを添加した後、炭酸アンモニウ
ムを加えてpHを9〜9.5に調整し、炭酸バリウムの
沈殿物を含むスラリーを得た。
First, in a first reaction tank, an anionic surfactant (Caribbon L-400 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) was dissolved in a solution of barium chloride in an amount shown in Table 1 in 1,000 cc of pure water in terms of an effective component. After adding 5 g, ammonium carbonate was added to adjust the pH to 9 to 9.5, and a slurry containing a precipitate of barium carbonate was obtained.

【0021】これとは別に、第二反応槽で表1に示した
量の四塩化チタン、四塩化錫、四塩化硅素、塩化マンガ
ンを純水1000ccに混合、溶解した後、過酸化水素1
5mlを加え、これにアンモニア水を加えてpHを9〜
9.5に調整し、Ti、Sn、Si、Mnをオキシ水酸
化物として沈澱させ、これにアニオン性界面活性剤(三
洋化成製キャリボンL−400)を有効成分換算で0.
5g添加してスラリーを得た。
Separately, titanium tetrachloride, tin tetrachloride, silicon tetrachloride, and manganese chloride in the amount shown in Table 1 were mixed and dissolved in 1000 cc of pure water in a second reaction tank.
5 ml, and ammonia water was added thereto to adjust the pH to 9 to 9.
The pH was adjusted to 9.5, and Ti, Sn, Si, and Mn were precipitated as oxyhydroxides.
5 g was added to obtain a slurry.

【0022】前記第一反応槽のスラリーと第二反応槽の
スラリーとを混合し、瀘過した後、水洗した。この水洗
原料をボールミルで混合粉砕した後、瀘過、乾燥させ、
900℃で一時間仮焼し、これを粉砕してBa(Ti、
Sn)O3の仮焼粉末を得た。仮焼粉末の平均粒径はD
50で、0.5μmであった。
The slurry in the first reaction tank and the slurry in the second reaction tank were mixed, filtered, and washed with water. After mixing and pulverizing this water-washing raw material with a ball mill, the mixture is filtered and dried,
Calcination at 900 ° C for 1 hour, pulverized and Ba (Ti,
A calcined powder of Sn) O 3 was obtained. The average particle size of the calcined powder is D
At 50 , it was 0.5 μm.

【0023】この仮焼粉末にバインダーを加え、常法に
より造粒、円板状に成形した後、1300℃で2時間焼
成して磁器円板を得た。(磁器のグレインサイズの平均
は1.1μmであった。)この磁器円板の両面に常法に
より銀電極を形成してコンデンサを得た。
A binder was added to the calcined powder, granulated by a conventional method, formed into a disc shape, and fired at 1300 ° C. for 2 hours to obtain a porcelain disc. (The average grain size of the porcelain was 1.1 μm.) Silver electrodes were formed on both sides of the porcelain disk by a conventional method to obtain a capacitor.

【0024】このコンデンサを試料として、その誘電
率、誘電損失(tanδ)、静電容量の温度係数(TC
C)および耐電圧特性について測定した。得られた結果
を表2に示す。
Using this capacitor as a sample, its dielectric constant, dielectric loss (tan δ), and temperature coefficient of capacitance (TC
C) and withstand voltage characteristics were measured. Table 2 shows the obtained results.

【0025】[0025]

【表2】 誘電率 tanδ(%) TCC(%) 耐電圧(KV/mm) 18000 2.0 +20〜ー70 15 [Table 2] Dielectric constant tanδ (%) TCC (%) Withstand voltage (KV / mm) 18000 2.0 +20 to -70 15

【0026】(実施例2)使用原料として表3に示すも
のを準備した。
(Example 2) Materials shown in Table 3 were prepared as raw materials to be used.

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】先ず、第一反応槽にアルカリ土類金属イオ
ンの各化合物を純水1000ccに混合、溶解し、これに
アニオン性及び非イオン性界面活性剤(三洋化成製キャ
リボンL−400とニューポールPZ−68)を各々有
効成分換算で0.25gずつ添加した後、炭酸ソーダを
加えてpHを9〜9.5に調整し、複合炭酸塩{(B
a、Sr、Mg)Co3}として沈澱させる。
First, each compound of alkaline earth metal ions was mixed and dissolved in 1000 cc of pure water in a first reaction tank, and anionic and nonionic surfactants (Carbon L-400 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd. and Newpole) were added. PZ-68) was added in an amount of 0.25 g in terms of the active ingredient, and sodium carbonate was added to adjust the pH to 9 to 9.5.
a, Sr, Mg) Co 3 ).

【0029】又、残り金属の塩化物若しくはオキシ塩化
物の各水溶液を混合し、過酸化水素30ml加え、更に
苛性ソーダを加えてpHを9〜9.5に調整し、Ti、
Sn、Zr、Mn、Ce、Znを含む沈澱を得、これに
アニオン性及び非イオン性界面活性剤(三洋化成製キャ
リボンL−400とニューポールPZ−68)を各々有
効成分換算で0.25gずつ添加する。
Further, the aqueous solutions of the remaining metal chlorides or oxychlorides are mixed, 30 ml of hydrogen peroxide is added, and the pH is adjusted to 9 to 9.5 by adding caustic soda.
A precipitate containing Sn, Zr, Mn, Ce, and Zn was obtained, and anionic and nonionic surfactants (Caribbon L-400 and Newpol PZ-68, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) were added in an amount of 0.25 g in terms of active ingredients. Add each.

【0030】以下、実施例1と同様にして平均粒径がD
50で0.7μmの(Ba、Sr、Mg)(Ti、Sn、
Zr)O3系の仮焼粉体を得た。この仮焼粉末を用い、
実施例1と同様にしてコンデンサを得た。なお、焼成温
度は1150℃であった。電気特性を測定して得た結果
を表4に示す。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, the average particle diameter was D
50 of 0.7μm (Ba, Sr, Mg) (Ti, Sn,
Zr) O 3 -based calcined powder was obtained. Using this calcined powder,
A capacitor was obtained in the same manner as in Example 1. The firing temperature was 1150 ° C. Table 4 shows the results obtained by measuring the electric characteristics.

【0031】[0031]

【表4】 誘電率 tanδ(%) TC(%) 耐電圧(KV/mm) 6000 1.5 +15〜−48 18 [Table 4] Dielectric constant tan δ (%) TC (%) Withstand voltage (KV / mm) 6000 1.5 +15 to -48 18

【0032】(実施例3)使用原料として表5に示すも
のを準備した。
Example 3 The raw materials shown in Table 5 were prepared.

【0033】[0033]

【表5】 [Table 5]

【0034】先ず、第一反応槽に於いて、塩化バリュム
を純水500ccに溶解し、両性イオン界面活性剤(花王
製アンヒトール20BS)を有効成分換算で0.26g
を添加し、さらに炭酸アンモニウムを加えてpHを9〜
9.5に調整して炭酸バリュムを沈澱させた。
First, in the first reaction tank, Valum chloride was dissolved in 500 cc of pure water, and 0.26 g of an amphoteric surfactant (Amphitol 20BS manufactured by Kao) in terms of an active ingredient was converted.
And further add ammonium carbonate to adjust the pH to 9 to 9.
Adjusted to 9.5 to precipitate the carbonate.

【0035】又、第二反応層に於いて、残りの金属の塩
化物若しくはオキシ塩化物を純水500ccに混合、溶解
し、過酸化水素10mlを加え、これにアンモニア水を
加えてpHを9〜9.5に調整し、Ti、Ce、Zr、
Mnを含む沈澱を得、さらに両性イオン界面活性剤(花
王製アンヒトール20BS)を有効成分換算で0.26
g添加した。ここで、Ceは結晶成長抑制剤とデプレッ
サーの働きを兼ねるものとして加えた。
In the second reaction layer, the remaining metal chloride or oxychloride was mixed and dissolved in 500 cc of pure water, and 10 ml of hydrogen peroxide was added. Adjusted to ~ 9.5, Ti, Ce, Zr,
A precipitate containing Mn was obtained, and a zwitterionic surfactant (Amphitol 20BS manufactured by Kao) was added in an amount of 0.26 in terms of the active ingredient.
g was added. Here, Ce was added as having both functions of a crystal growth inhibitor and a depressor.

【0036】以下、実施例1と同様にして1000℃で
仮焼し、平均粒径がD50で0.4μmのBa(Ti、Z
r、Mn)O3系の仮焼粉体を得た。この仮焼粉末にバ
インダーおよび溶媒を加えてスラリーを調製し、次いで
ドクターブレード法でセラミックグリーンシートを作製
した。このグリーンシートの上に内部電極を印刷し、こ
れらを積み重ねて圧着一体化した。この一体化物をカッ
トして積層コンデンサチップを得、これらを空気中で1
300℃で2時間焼成して積層コンデンサ素体を形成し
た。このコンデンサ素体のグレインサイズは0.9μm
であった。
[0036] Hereinafter, calcined at to 1000 ° C. in the same manner as in Example 1, the average particle size is 0.4μm at D 50 Ba (Ti, Z
(r, Mn) O 3 -based calcined powder was obtained. A binder and a solvent were added to the calcined powder to prepare a slurry, and then a ceramic green sheet was prepared by a doctor blade method. Internal electrodes were printed on the green sheet, and these were stacked and integrated by pressure bonding. This integrated product was cut to obtain a multilayer capacitor chip, and these were removed in air for 1 hour.
It was fired at 300 ° C. for 2 hours to form a multilayer capacitor body. The grain size of this capacitor body is 0.9 μm
Met.

【0037】各素体の両端に外部電極を形成して積層コ
ンデンサを作製し、その誘電率を測定したところ、10
000〜11000であった。
External electrodes were formed at both ends of each element to produce a multilayer capacitor. The dielectric constant was measured.
000-11,000.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価な素原料を用いて簡単な操作で粒径の微細なセラミ
ック原料粉末を得ることができる。しかも、素原料が塩
化物又は硝酸塩であり、水溶液で形態で反応させるの
で、有機溶剤を用いた場合のように爆発の恐れがなく、
安全に実施できる。また、本発明方法に係る原料粉末は
粒径が小さいため、これをを用いてセラミックコンデン
サを製造すれば、結晶粒子間に形成される空孔が小さく
なり、耐電圧を向上させることができる。しかも、結晶
粒子の成長抑制剤を含有させておくことにより、セラミ
ックの結晶粒径を約1μm以下に抑制し、0.6μmと
いわれる分域の大きさに近付けることができるため、時
間経過による静電容量の低下という現象を抑制でき、ま
たAC、DC電圧印加による容量変化を低減させること
ができ、更に機械的強度を向上させることができるなど
優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
A ceramic raw material powder having a fine particle size can be obtained by a simple operation using an inexpensive raw material. Moreover, since the raw material is chloride or nitrate and is reacted in the form of an aqueous solution, there is no danger of explosion as in the case of using an organic solvent,
Can be implemented safely. In addition, since the raw material powder according to the method of the present invention has a small particle size, when a ceramic capacitor is manufactured using the raw material powder, pores formed between crystal particles are reduced, and the withstand voltage can be improved. In addition, by containing a growth inhibitor for crystal grains, the crystal grain size of the ceramic can be suppressed to about 1 μm or less, and can approach the size of a domain called 0.6 μm. Excellent effects such as a reduction in the capacitance can be suppressed, a change in capacitance caused by application of an AC or DC voltage can be reduced, and mechanical strength can be further improved.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−195576(JP,A) 特開 昭59−195575(JP,A) 特開 平1−290508(JP,A) 特開 昭49−69599(JP,A) 特開 昭63−2808(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 23/00 C01G 25/00 C01G 45/00 C04B 35/626 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-195576 (JP, A) JP-A-59-195575 (JP, A) JP-A-1-290508 (JP, A) JP-A-49-195575 69599 (JP, A) JP-A-63-2808 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 23/00 C01G 25/00 C01G 45/00 C04B 35/626

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (イ)第一反応槽で、セラミック構成元素
としてBa、Sr、CaおよびMgの硝酸塩又は塩化物
からなる群から選ばれた少なくとも一種を含む水溶液に
少なくとも一種の界面活性剤を加え、これに炭酸塩水溶
液を加えてそのpHを7〜10に調整し前記セラミック
構成元素を炭酸塩として沈殿させる一方、第二反応層
で、セラミック構成元素としてTi、Zr、Sn、Pb
およびMnの硝酸塩又は塩化物からなる群から選ばれた
少なくとも一種を含む水溶液に水酸化アルカリを加えて
そのpHを7〜10に調整し前記セラミック構成元素を
水酸化物として沈澱させ、それに少なくとも一種の界面
活性剤を加える工程、(ロ)両反応槽の反応液を混合し
た後、その混合反応液から沈殿物を濾別し、水洗、乾燥
させる工程、および(ハ)得られた粉末を仮焼する工程
とからなるセラミック原料粉末の製造方法。
(1) In a first reaction tank, at least one surfactant is added to an aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of nitrates or chlorides of Ba, Sr, Ca and Mg as ceramic constituent elements. In addition, a carbonate aqueous solution is added thereto to adjust the pH to 7 to 10 to precipitate the ceramic constituent elements as carbonates, while the second reaction layer contains Ti, Zr, Sn, Pb as ceramic constituent elements.
And alkali hydroxide added to an aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of nitrates and chlorides of Mn and Mn to adjust the pH thereof to 7 to 10 to precipitate the ceramic constituent elements as hydroxides. (B) mixing the reaction solutions in both reaction tanks, filtering out the precipitate from the mixed reaction solution, washing with water and drying, and (c) temporarily disposing the obtained powder. And baking a ceramic raw material powder.
【請求項2】 前記第二反応層の水溶液が、Nb、Yお
よび希土類元素からなる群から選ばれた少なくとも一種
の元素のイオンを含むことを特徴とする請求項1に記載
のセラミック原料粉末の製造方法。
2. The ceramic raw material powder according to claim 1, wherein the aqueous solution of the second reaction layer contains ions of at least one element selected from the group consisting of Nb, Y and rare earth elements. Production method.
【請求項3】 前記第二反応層の水溶液が、Mn、A
l、Si、Bi、Zn、Fe、Cr、CoおよびCuか
らなる群から選ばれた少なくとも一種の元素のイオンを
含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミッ
ク原料粉末の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the aqueous solution of the second reaction layer is Mn, A
3. The method for producing a ceramic raw material powder according to claim 1, comprising ions of at least one element selected from the group consisting of 1, Si, Bi, Zn, Fe, Cr, Co, and Cu. 4.
【請求項4】 前記界面活性剤がイオン性界面活性剤、
非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤のうちの少
なくとも一種である請求項1〜3のいずれか一に記載の
セラミック原料粉末の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the surfactant is an ionic surfactant,
The method for producing a ceramic raw material powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is at least one of a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant.
【請求項5】 前記第二反応層の水溶液に水酸化アルカ
リを加えるに先立って適量の過酸化水素を添加する請求
項1〜4のいずれか一に記載のセラミック原料粉末の製
造方法。
5. The method for producing a ceramic raw material powder according to claim 1, wherein an appropriate amount of hydrogen peroxide is added before adding the alkali hydroxide to the aqueous solution of the second reaction layer.
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