JP3250243B2 - ジルコニア系ゾルの製造方法 - Google Patents
ジルコニア系ゾルの製造方法Info
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
- C01G25/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
- C01P2002/54—Solid solutions containing elements as dopants one element only
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、精密鋳造用バインダ
ー、ファインセラミックス用原料、コーティング剤、セ
ンサー等の電子材料等の原料、として用いられる、希土
類元素酸化物、カルシアまたは、マグネシアが固溶した
結晶質ジルコニア系ゾルの製造方法に関する。
ー、ファインセラミックス用原料、コーティング剤、セ
ンサー等の電子材料等の原料、として用いられる、希土
類元素酸化物、カルシアまたは、マグネシアが固溶した
結晶質ジルコニア系ゾルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られている、結晶質ジルコニ
ア系ゾルの製造方法としては、米国特許２，９８４，６
２８号、特開昭５９−１０７，９６９号、特開昭６４−
７９０１５号等が知られている。しかし、米国特許２，
９８４，６２８号の製造方法では、結晶質ジルコニア系
ゾルを製造することは可能であるが、希土類元素酸化
物、カルシアまたはマグネシアを固溶させることはでき
ない。特開昭５９−１０７，９６９号では、希土類元素
酸化物、カルシアまたはマグネシアを固溶させた結晶質
ジルコニア系ゾルを製造することは可能である。
ア系ゾルの製造方法としては、米国特許２，９８４，６
２８号、特開昭５９−１０７，９６９号、特開昭６４−
７９０１５号等が知られている。しかし、米国特許２，
９８４，６２８号の製造方法では、結晶質ジルコニア系
ゾルを製造することは可能であるが、希土類元素酸化
物、カルシアまたはマグネシアを固溶させることはでき
ない。特開昭５９−１０７，９６９号では、希土類元素
酸化物、カルシアまたはマグネシアを固溶させた結晶質
ジルコニア系ゾルを製造することは可能である。
【０００３】しかし、特開昭５９−１０７，９６９号の
実施例１の製法では、固溶させる酸化イットリウムと、
ジルコニウムの塩との混合溶液を作り、その中に、１：
１アンモニア水を加え、水酸化ジルコニウムと水酸化イ
ットリウムの共沈を生成させる方法である。ジルコニウ
ムイオンとイットリウムイオンでは、ジルコニウムイオ
ンの方が溶解度積が小さいため、固溶させる酸化イット
リウムと、ジルコニウムの塩との混合溶液の中に、１：
１アンモニア水を加えて行くと、先に水酸化ジルコニウ
ムが生成し、後から、水酸化イットリウムが生成する。
実施例１の製法では、固溶させる酸化イットリウムと、
ジルコニウムの塩との混合溶液を作り、その中に、１：
１アンモニア水を加え、水酸化ジルコニウムと水酸化イ
ットリウムの共沈を生成させる方法である。ジルコニウ
ムイオンとイットリウムイオンでは、ジルコニウムイオ
ンの方が溶解度積が小さいため、固溶させる酸化イット
リウムと、ジルコニウムの塩との混合溶液の中に、１：
１アンモニア水を加えて行くと、先に水酸化ジルコニウ
ムが生成し、後から、水酸化イットリウムが生成する。
【０００４】そのため、工業スケールの生産では、水酸
化ジルコニウムと水酸化イットリウムが原子レベルで混
合されづらくなり、加熱処理後に酸を加えると、偏在を
生じるため固溶しきれなかった水酸化イットリウムが溶
解して、デカンテーション後、得られたジルコニアゾル
中には、酸化イットリウムが仕込時の３割程度しか固溶
しない問題点がある。
化ジルコニウムと水酸化イットリウムが原子レベルで混
合されづらくなり、加熱処理後に酸を加えると、偏在を
生じるため固溶しきれなかった水酸化イットリウムが溶
解して、デカンテーション後、得られたジルコニアゾル
中には、酸化イットリウムが仕込時の３割程度しか固溶
しない問題点がある。
【０００５】特開昭６４−７９０１５号では、中和共沈
を行なう場合は、ジルコニウムと他の元素の塩を含む水
溶液と塩基水溶液を攪拌しながら同時滴下し混合するの
が望ましいと記している。しかし、この方法も、工業ス
ケールの生産では、水酸化ジルコニウムと水酸化イット
リウムが原子レベルで混合されづらくなり、加熱加水分
解後、酸を加えると、偏在を生じたため固溶しきれなか
った水酸化イットリウムが溶解して、デカンテーション
後、得られたジルコニアゾル中には、酸化イットリウム
が仕込時の４〜５割程度しか固溶しない問題点がある。
を行なう場合は、ジルコニウムと他の元素の塩を含む水
溶液と塩基水溶液を攪拌しながら同時滴下し混合するの
が望ましいと記している。しかし、この方法も、工業ス
ケールの生産では、水酸化ジルコニウムと水酸化イット
リウムが原子レベルで混合されづらくなり、加熱加水分
解後、酸を加えると、偏在を生じたため固溶しきれなか
った水酸化イットリウムが溶解して、デカンテーション
後、得られたジルコニアゾル中には、酸化イットリウム
が仕込時の４〜５割程度しか固溶しない問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
問題点を解決するため、鋭意研究した結果、ジルコニウ
ム塩溶液と希土類元素の塩溶液、ジルコニウム塩溶液と
カルシウム塩溶液、またはジルコニウム塩溶液とマグネ
シウム塩溶液をあらかじめ混合しておき、その溶液を塩
基性溶液または塩基性物質のスラリーの中に添加し、得
たスラリーを８０〜２００℃の温度に加熱し、その後、
酸を加えて、さらにデカンテーションを行なって得られ
たジルコニアゾル中には、希土類元素酸化物、カルシア
またはマグネシアが仕込時の対応する原料の７割以上が
固溶していることことを見出し本発明を完成した。
問題点を解決するため、鋭意研究した結果、ジルコニウ
ム塩溶液と希土類元素の塩溶液、ジルコニウム塩溶液と
カルシウム塩溶液、またはジルコニウム塩溶液とマグネ
シウム塩溶液をあらかじめ混合しておき、その溶液を塩
基性溶液または塩基性物質のスラリーの中に添加し、得
たスラリーを８０〜２００℃の温度に加熱し、その後、
酸を加えて、さらにデカンテーションを行なって得られ
たジルコニアゾル中には、希土類元素酸化物、カルシア
またはマグネシアが仕込時の対応する原料の７割以上が
固溶していることことを見出し本発明を完成した。
【０００７】また、水酸化カルシウムもしくはマグネシ
アの水性スラリー、塩基性のカルシウム塩もしくはマグ
ネシウム塩の溶液、または塩基性のカルシウム塩もしく
はマグネシウム塩のスラリーの中にジルコニウム塩の溶
液を添加する方法で調製されたスラリーを８０〜２００
℃の温度で加熱処理し、その後、酸を加えて、さらにデ
カンテーションを行なって、得られたジルコニアゾル中
には、カルシアまたはマグネシアが仕込時の対応する原
料に対して高い割合で固溶していることを見出し本発明
を完成した。
アの水性スラリー、塩基性のカルシウム塩もしくはマグ
ネシウム塩の溶液、または塩基性のカルシウム塩もしく
はマグネシウム塩のスラリーの中にジルコニウム塩の溶
液を添加する方法で調製されたスラリーを８０〜２００
℃の温度で加熱処理し、その後、酸を加えて、さらにデ
カンテーションを行なって、得られたジルコニアゾル中
には、カルシアまたはマグネシアが仕込時の対応する原
料に対して高い割合で固溶していることを見出し本発明
を完成した。
【０００８】本発明の目的は、希土類元素酸化物、カル
シアまたはマグネシアのジルコニアへの固溶が、使用す
る原料に対して高い率で固溶する結晶質ジルコニア系ゾ
ルの製造方法の提供にある。
シアまたはマグネシアのジルコニアへの固溶が、使用す
る原料に対して高い率で固溶する結晶質ジルコニア系ゾ
ルの製造方法の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第一
発明は、ジルコニウム塩の溶液と希土類元素、カルシウ
ムまたはマグネシウムの中から選ばれた１種の塩の溶液
をあらかじめ混合しておき、該混合溶液を塩基性溶液ま
たは塩基性物質のスラリーの中に添加し、得られたスラ
リーを８０〜２００℃の温度で加熱処理し、酸を添加
後、分離、洗浄することを特徴とする希土類元素酸化
物、カルシアまたはマグネシアが固溶した結晶質ジルコ
ニア系ゾルの製造方法に関する。
発明は、ジルコニウム塩の溶液と希土類元素、カルシウ
ムまたはマグネシウムの中から選ばれた１種の塩の溶液
をあらかじめ混合しておき、該混合溶液を塩基性溶液ま
たは塩基性物質のスラリーの中に添加し、得られたスラ
リーを８０〜２００℃の温度で加熱処理し、酸を添加
後、分離、洗浄することを特徴とする希土類元素酸化
物、カルシアまたはマグネシアが固溶した結晶質ジルコ
ニア系ゾルの製造方法に関する。
【００１０】また、本発明の第二発明は、水酸化カルシ
ウムもしくは水酸化マグネシウムの水性スラリー、塩基
性のカルシウムもしくはマグネシウム塩の溶液、または
塩基性のカルシウムもしくはマグネシウム塩のスラリー
の中にジルコニウム塩の溶液を添加し、得られたスラリ
ーを８０〜２００℃の温度で加熱処理し、酸を添加後、
分離、洗浄することを特徴とするカルシアまたはマグネ
シアが固溶した結晶質ジルコニア系ゾルの製造方法に関
する。
ウムもしくは水酸化マグネシウムの水性スラリー、塩基
性のカルシウムもしくはマグネシウム塩の溶液、または
塩基性のカルシウムもしくはマグネシウム塩のスラリー
の中にジルコニウム塩の溶液を添加し、得られたスラリ
ーを８０〜２００℃の温度で加熱処理し、酸を添加後、
分離、洗浄することを特徴とするカルシアまたはマグネ
シアが固溶した結晶質ジルコニア系ゾルの製造方法に関
する。
【００１１】スラリーの製造では、ジルコニウム塩溶液
と希土類元素の塩溶液、またはジルコニウム塩溶液とカ
ルシウム塩溶液、もしくはジルコニウム塩溶液とマグネ
シウム塩溶液をあらかじめ混合しておき、その混合溶液
を塩基性溶液または塩基性物質のスラリーの中に添加す
る際に攪拌しながら、塩基性溶液または塩基性物質のス
ラリーに混合溶液を添加する事が望ましい。
と希土類元素の塩溶液、またはジルコニウム塩溶液とカ
ルシウム塩溶液、もしくはジルコニウム塩溶液とマグネ
シウム塩溶液をあらかじめ混合しておき、その混合溶液
を塩基性溶液または塩基性物質のスラリーの中に添加す
る際に攪拌しながら、塩基性溶液または塩基性物質のス
ラリーに混合溶液を添加する事が望ましい。
【００１２】本発明のジルコニウム塩溶液は、オキシ塩
化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸
ジルコニウム等のジルコニウム塩を、一種類またはそれ
以上水または有機溶媒に溶解して用いる事ができる。塩
基性溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アン
モニア、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニア、炭酸水素
アンモニア等の塩基性物質を、一種類またはそれ以上、
水または有機溶媒に溶解して用いる事ができる。
化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸
ジルコニウム等のジルコニウム塩を、一種類またはそれ
以上水または有機溶媒に溶解して用いる事ができる。塩
基性溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アン
モニア、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニア、炭酸水素
アンモニア等の塩基性物質を、一種類またはそれ以上、
水または有機溶媒に溶解して用いる事ができる。
【００１３】塩基性物質のスラリーは、水酸化カルシウ
ム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネ
シウム、塩基性炭酸マグネシウム、等の塩基性物質を、
一種類またはそれ以上、水または有機溶媒に溶解して用
いる事ができる。カルシアが固溶した結晶質ジルコニア
系ゾルの第二発明の製造方法である、水酸化カルシウム
の水性スラリーまたは塩基性のカルシウム塩の溶液もし
くはスラリーの中にジルコニウム塩溶液を添加する場合
には、攪拌しながらジルコニウム塩溶液を添加する事が
望ましい。
ム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネ
シウム、塩基性炭酸マグネシウム、等の塩基性物質を、
一種類またはそれ以上、水または有機溶媒に溶解して用
いる事ができる。カルシアが固溶した結晶質ジルコニア
系ゾルの第二発明の製造方法である、水酸化カルシウム
の水性スラリーまたは塩基性のカルシウム塩の溶液もし
くはスラリーの中にジルコニウム塩溶液を添加する場合
には、攪拌しながらジルコニウム塩溶液を添加する事が
望ましい。
【００１４】同様に、マグネシアが固溶した結晶質ジル
コニア系ゾルの第二発明の製造方法の場合も、水酸化マ
グネシウムの水性スラリーまたは塩基性のマグネシウム
塩溶液もしくは塩基性のマグネシウム塩スラリーの中に
ジルコニウム塩溶液を添加する場合には、攪拌しながら
ジルコニウム塩溶液を添加する事が望ましい。本発明は
このようにして得たスラリーを加熱処理するがその際の
スラリー中のジルコニア濃度は、０．１モル／リットル
〜１．２モル／リットルが望ましく、０．３モル／リッ
トル〜０．７モル／リットルがより望ましい。加熱処理
時のスラリーのｐＨは、６〜１３が望ましく、７〜１１
がより望ましい。加熱処理温度は８０〜２００℃が望ま
しく、１２０〜１７０℃がより望ましい。加熱処理時間
は、加熱処理温度により異なり、特に限定されないが、
加熱処理温度を高くするほど短くできる。例えば、１０
０℃では１００時間以上、１４０℃では３０時間以上が
好ましく、より好ましくは３０〜５０時間である。１６
０℃では１０時間以上が好ましく、より好ましくは１２
〜３０時間である。
コニア系ゾルの第二発明の製造方法の場合も、水酸化マ
グネシウムの水性スラリーまたは塩基性のマグネシウム
塩溶液もしくは塩基性のマグネシウム塩スラリーの中に
ジルコニウム塩溶液を添加する場合には、攪拌しながら
ジルコニウム塩溶液を添加する事が望ましい。本発明は
このようにして得たスラリーを加熱処理するがその際の
スラリー中のジルコニア濃度は、０．１モル／リットル
〜１．２モル／リットルが望ましく、０．３モル／リッ
トル〜０．７モル／リットルがより望ましい。加熱処理
時のスラリーのｐＨは、６〜１３が望ましく、７〜１１
がより望ましい。加熱処理温度は８０〜２００℃が望ま
しく、１２０〜１７０℃がより望ましい。加熱処理時間
は、加熱処理温度により異なり、特に限定されないが、
加熱処理温度を高くするほど短くできる。例えば、１０
０℃では１００時間以上、１４０℃では３０時間以上が
好ましく、より好ましくは３０〜５０時間である。１６
０℃では１０時間以上が好ましく、より好ましくは１２
〜３０時間である。
【００１５】加熱処理終了後、未反応物の除去及び解膠
の目的で酸を添加するが、添加する酸としては、一価の
酸が望ましく、塩酸、硝酸がより望ましい。未反応物の
除去及び、解膠を加速させる目的で、酸を添加した後、
加温することも可能である。酸の添加量は特に限定され
ないが、０．５重量％以上好ましくは２〜４重量％であ
る。
の目的で酸を添加するが、添加する酸としては、一価の
酸が望ましく、塩酸、硝酸がより望ましい。未反応物の
除去及び、解膠を加速させる目的で、酸を添加した後、
加温することも可能である。酸の添加量は特に限定され
ないが、０．５重量％以上好ましくは２〜４重量％であ
る。
【００１６】分離、洗浄工程は、デカンテーションの他
に、拡散透析、電気透析、限外ロ過等通常用いられる方
法で行う事ができる。得られたジルコニア系ゾルの粒子
径は、２００Å以下の微粒子であった。固溶量の分析
は、洗浄工程で、未反応物を除去したジルコニア系ゾル
に硫酸を加え、加熱して、ジルコニア系ゾルを溶解した
後、その溶解液中のジルコニウムと固溶させた元素をＩ
ＣＰ発光分析法で測定して求めた。以下、実施例をもっ
て本発明をさらに詳細に説明する。
に、拡散透析、電気透析、限外ロ過等通常用いられる方
法で行う事ができる。得られたジルコニア系ゾルの粒子
径は、２００Å以下の微粒子であった。固溶量の分析
は、洗浄工程で、未反応物を除去したジルコニア系ゾル
に硫酸を加え、加熱して、ジルコニア系ゾルを溶解した
後、その溶解液中のジルコニウムと固溶させた元素をＩ
ＣＰ発光分析法で測定して求めた。以下、実施例をもっ
て本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】
実施例１ １８重量％ジルコニアを含有するオキシ塩化ジルコニウ
ム水溶液３０８ｇと８．７重量％イットリアを含有する
塩化イットリウム水溶液１３０ｇを均一に混合した。
（Ａ溶液） 容器に水４００ｇと２８重量％アンモニア水６５ｇと炭
酸水素アンモニウム１５ｇを加え均一に攪拌した。（Ｂ
溶液） Ｂ溶液を攪拌しながら、Ａ溶液をゆっくり添加した。こ
のスラリーを１５０℃で、５０時間攪拌しながら加熱し
た。 加熱後のスラリーに、３５重量％塩酸を８０ｇ加
え、４０時間攪拌しながら放置した。その後、静置する
と、このスラリーは、二層に分離した。上澄を取除き、
水を２０００ｇ加えると、このスラリーは、解膠し、半
透明のコロイド色を呈し、ゾルとなった。
ム水溶液３０８ｇと８．７重量％イットリアを含有する
塩化イットリウム水溶液１３０ｇを均一に混合した。
（Ａ溶液） 容器に水４００ｇと２８重量％アンモニア水６５ｇと炭
酸水素アンモニウム１５ｇを加え均一に攪拌した。（Ｂ
溶液） Ｂ溶液を攪拌しながら、Ａ溶液をゆっくり添加した。こ
のスラリーを１５０℃で、５０時間攪拌しながら加熱し
た。 加熱後のスラリーに、３５重量％塩酸を８０ｇ加
え、４０時間攪拌しながら放置した。その後、静置する
と、このスラリーは、二層に分離した。上澄を取除き、
水を２０００ｇ加えると、このスラリーは、解膠し、半
透明のコロイド色を呈し、ゾルとなった。
【００１８】このゾルを、透過型電子顕微鏡で観察した
ところ、粒子径は、２００Å以下の微粒子であった。こ
のゾルを、透析法で未反応物及び、過剰の塩酸を取除
き、加熱濃縮して、ｐＨ４、ジルコニア濃度１０重量％
のゾルを得た。このゾル１ｇに硫酸２ｇと水５ｇを加
え、加熱して、溶解させた後１００ｃｃにメスアップし
た。その溶解液中のジルコニウムとイットリウムをＩＣ
Ｐ発光分析法で測定し、固溶量を求めたところ、イット
リアの固溶量は、８モル％であり、添加したイットリア
の８０％が固溶した。さらにこのゾルを１０５℃で４時
間乾燥し、Ｘ線回折で結晶形をしらべたところ、正方晶
または立方晶のピークが主で単斜晶のピークは殆ど見ら
れなかった。
ところ、粒子径は、２００Å以下の微粒子であった。こ
のゾルを、透析法で未反応物及び、過剰の塩酸を取除
き、加熱濃縮して、ｐＨ４、ジルコニア濃度１０重量％
のゾルを得た。このゾル１ｇに硫酸２ｇと水５ｇを加
え、加熱して、溶解させた後１００ｃｃにメスアップし
た。その溶解液中のジルコニウムとイットリウムをＩＣ
Ｐ発光分析法で測定し、固溶量を求めたところ、イット
リアの固溶量は、８モル％であり、添加したイットリア
の８０％が固溶した。さらにこのゾルを１０５℃で４時
間乾燥し、Ｘ線回折で結晶形をしらべたところ、正方晶
または立方晶のピークが主で単斜晶のピークは殆ど見ら
れなかった。
【００１９】実施例２ 水６８０ｇの中に、水酸化カルシウム５０ｇを加え攪拌
する。攪拌しながら、１８重量％ジルコニアを含有する
オキシ塩化ジルコニウム水溶液３７７ｇをゆっくりくわ
える。このスラリーを１４０℃で、７２時間攪拌しなが
ら加熱した。加熱後のスラリーに、３５重量％塩酸を８
０ｇ加え、４０時間攪拌しながら放置した。その後、静
置すると、このスラリーは、二層に分離した。上澄を取
除き、水を２０００ｇ加えると、このスラリーは、解膠
し、半透明のコロイド色を呈し、ゾルとなった。
する。攪拌しながら、１８重量％ジルコニアを含有する
オキシ塩化ジルコニウム水溶液３７７ｇをゆっくりくわ
える。このスラリーを１４０℃で、７２時間攪拌しなが
ら加熱した。加熱後のスラリーに、３５重量％塩酸を８
０ｇ加え、４０時間攪拌しながら放置した。その後、静
置すると、このスラリーは、二層に分離した。上澄を取
除き、水を２０００ｇ加えると、このスラリーは、解膠
し、半透明のコロイド色を呈し、ゾルとなった。
【００２０】このゾルを、透過型電子顕微鏡で観察した
ところ、粒子径は、２００Å以下の微粒子であった。こ
のゾルを、透析法で未反応物及び、過剰の塩酸を取除
き、加熱濃縮して、ｐＨ４、ジルコニア濃度１０重量％
のゾルを得た。このゾル１ｇに硫酸２ｇと水５ｇを加
え、加熱して、溶解させた後１００ｃｃにメスアップし
た。その溶解液中のジルコニウムとカルシウムをＩＣＰ
発光分析法で測定し、固溶量を求めたところ、カルシウ
ムの固溶量は、８．５モル％であった。さらにこのゾル
を１０５℃で４時間乾燥し、Ｘ線回折で結晶形をしらべ
たところ、正方晶または立方晶のピークが主で単斜晶の
ピークが僅かにあった。 比較例１ １８重量％ジルコニアを含有するオキシ塩化ジルコニウ
ム水溶液３０８ｇと８．７重量％イットリアを含有する
塩化イットリウム水溶液１３０ｇを均一に混合した。
（Ａ溶液） 容器に水４００ｇと２８重量％アンモニア水６５ｇと炭
酸水素アンモニウム１５ｇを加え均一に攪拌した。（Ｂ
溶液） Ａ溶液を攪拌しながら、Ｂ溶液をゆっくり添加した。こ
のスラリーを１５０℃で、５０時間攪拌しながら加熱し
た。 加熱後のスラリーに、３５重量％塩酸を８０ｇ加
え、４０時間攪拌しながら放置した。その後、静置する
と、このスラリーは、二層に分離した。上澄を取除き、
水を２０００ｇ加えると、このスラリーは、解膠し、半
透明のコロイド色を呈し、ゾルとなった。
ところ、粒子径は、２００Å以下の微粒子であった。こ
のゾルを、透析法で未反応物及び、過剰の塩酸を取除
き、加熱濃縮して、ｐＨ４、ジルコニア濃度１０重量％
のゾルを得た。このゾル１ｇに硫酸２ｇと水５ｇを加
え、加熱して、溶解させた後１００ｃｃにメスアップし
た。その溶解液中のジルコニウムとカルシウムをＩＣＰ
発光分析法で測定し、固溶量を求めたところ、カルシウ
ムの固溶量は、８．５モル％であった。さらにこのゾル
を１０５℃で４時間乾燥し、Ｘ線回折で結晶形をしらべ
たところ、正方晶または立方晶のピークが主で単斜晶の
ピークが僅かにあった。 比較例１ １８重量％ジルコニアを含有するオキシ塩化ジルコニウ
ム水溶液３０８ｇと８．７重量％イットリアを含有する
塩化イットリウム水溶液１３０ｇを均一に混合した。
（Ａ溶液） 容器に水４００ｇと２８重量％アンモニア水６５ｇと炭
酸水素アンモニウム１５ｇを加え均一に攪拌した。（Ｂ
溶液） Ａ溶液を攪拌しながら、Ｂ溶液をゆっくり添加した。こ
のスラリーを１５０℃で、５０時間攪拌しながら加熱し
た。 加熱後のスラリーに、３５重量％塩酸を８０ｇ加
え、４０時間攪拌しながら放置した。その後、静置する
と、このスラリーは、二層に分離した。上澄を取除き、
水を２０００ｇ加えると、このスラリーは、解膠し、半
透明のコロイド色を呈し、ゾルとなった。
【００２１】このゾルを、透過型電子顕微鏡で観察した
ところ、粒子径は、２００Å以下の微粒子であった。こ
のゾルを、透析法で未反応物及び、過剰の塩酸を取除
き、加熱濃縮して、ｐＨ４、ジルコニア濃度１０重量％
のゾルを得た。このゾル１ｇに硫酸２ｇと水５ｇを加
え、加熱して、溶解させた後１００ｃｃにメスアップし
た。その溶解液中のジルコニウムとイットリウムをＩＣ
Ｐ発光分析法で測定し、固溶量を求めたところ、イット
リアの固溶量は、３．２％であり、添加したイットリア
の３２％しか固溶しなかった。さらにこのゾルを１０５
℃で４時間乾燥し、Ｘ線回折で結晶形をしらべたとこ
ろ、主に単斜晶と正方晶の混合物であった。
ところ、粒子径は、２００Å以下の微粒子であった。こ
のゾルを、透析法で未反応物及び、過剰の塩酸を取除
き、加熱濃縮して、ｐＨ４、ジルコニア濃度１０重量％
のゾルを得た。このゾル１ｇに硫酸２ｇと水５ｇを加
え、加熱して、溶解させた後１００ｃｃにメスアップし
た。その溶解液中のジルコニウムとイットリウムをＩＣ
Ｐ発光分析法で測定し、固溶量を求めたところ、イット
リアの固溶量は、３．２％であり、添加したイットリア
の３２％しか固溶しなかった。さらにこのゾルを１０５
℃で４時間乾燥し、Ｘ線回折で結晶形をしらべたとこ
ろ、主に単斜晶と正方晶の混合物であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−226815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−83520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−128924（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−664（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 25/00 - 57/00 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ジルコニウム塩の溶液と希土類元素、カ
ルシウムまたはマグネシウムの中から選ばれた１種の塩
の溶液をあらかじめ混合しておき、該混合溶液を塩基性
溶液または塩基性物質のスラリーの中に添加し、得られ
たスラリーを８０〜２００℃の温度で加熱処理し、酸を
添加後、分離、洗浄することを特徴とする希土類元素酸
化物、カルシアまたはマグネシアが固溶した結晶質ジル
コニア系ゾルの製造方法。 - 【請求項２】 水酸化カルシウムもしくは水酸化マグネ
シウムの水性スラリー、塩基性のカルシウムもしくはマ
グネシウム塩の溶液、または塩基性のカルシウムもしく
はマグネシウム塩のスラリーの中にジルコニウム塩の溶
液を添加し、得られたスラリーを８０〜２００℃の温度
で加熱処理し、酸を添加後、分離、洗浄することを特徴
とするカルシアまたはマグネシアが固溶した結晶質ジル
コニア系ゾルの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP34106591A JP3250243B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | ジルコニア系ゾルの製造方法 |
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