JPH02271955A - Synthesizing method for piezoelectric and dielectric ceramics powder - Google Patents

Synthesizing method for piezoelectric and dielectric ceramics powder

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JPH02271955A
JPH02271955A JP1091886A JP9188689A JPH02271955A JP H02271955 A JPH02271955 A JP H02271955A JP 1091886 A JP1091886 A JP 1091886A JP 9188689 A JP9188689 A JP 9188689A JP H02271955 A JPH02271955 A JP H02271955A
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JP
Japan
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elements
group
mixed
oxalic acid
alcohol
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Application number
JP1091886A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Ando
安藤 敏範
Tatsuyuki Suyama
壽山 竜之
Hiroshi Tanemoto
種本 啓
Hiroshi Kubo
紘 久保
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH02271955A publication Critical patent/JPH02271955A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily select and utilize arbitrary A site element and B site element by mixing three substances consisting of individually prepared hydroxides of group Va elements, oxalates of A and B site elements and thereafter roasting this mixture in the synthesis of composite perovskite which has an ABO3 type structure and incorporates group Va elements. CONSTITUTION:The four stages described hereunder are utilized: (1) An oxalic acid aq. soln. of group Va elements being B site element is mixed with alcohol. pH is regulated to >=3 and ppt. of hydroxide of group Va elements is produced. This ppt. is filtered, washed and dried. (2) Oxalic acid is added to alcohol and thereafter this mixed soln. is mixed with a soln. contg. one kind of the ions of Ca, Sr, Ba and rare earth elements (A site element). The ppt. of oxalate is produced and thereafter filtered, washed and dried. (3) Oxalic acid is added to alcohol and thereafter this mixed soln. is mixed with a soln. contg. one kind of the ions of Mg, Cr, Mn and Zr (B site element). Hereinafter the same stage as (2) is performed. (4) Three kinds of dried powder obtained by 1-3 stages are mixed in accordance with the aimed composition and this mixed power is roasted.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は周期律表Va族元素(以下Va族元素)を結
晶構造中に含むもしくは助剤として添加された圧電およ
び誘電体の易焼結性粉末の合成方法に関する。
Detailed Description of the Invention: Industrial Field of Application This invention relates to easily sinterable piezoelectric and dielectric powders containing elements of Group Va of the periodic table (hereinafter referred to as Group Va elements) in the crystal structure or added as an auxiliary agent. Concerning a method of synthesizing.

Va族元素例えばNb、 Taを含むペロブスカイト型
酸化物はそれ自身、あるいはこれら化合物の2種類以上
の固溶体は、誘電材料、圧電・電歪材料として電子部品
に広く使用されている。
Perovskite oxides containing Va group elements such as Nb and Ta, or solid solutions of two or more of these compounds, are widely used in electronic components as dielectric materials and piezoelectric/electrostrictive materials.

従来の技術 Va族元素を含む複合ペロブスカイトの圧電及び誘電体
セラミックス粉末を合成する方法とじては、次の(1)
 、 (2)のような方法があった。
Conventional technology The method for synthesizing composite perovskite piezoelectric and dielectric ceramic powders containing Group Va elements is as follows (1).
, There was a method like (2).

(1)ペロブスカイトの構成元素を含む化合物、たとえ
ば酸化物や炭酸塩などを混合、仮焼することによって合
成する方法。
(1) A method of synthesis by mixing and calcining compounds containing the constituent elements of perovskite, such as oxides and carbonates.

この−例としては1強誘電材料として良く知られている
Pb(MgL/3Nb2/3)03の場合PbO、Mg
O、Nb、05を単に混合して仮焼するだけでは目的の
ペロブスカイト相の他に、材料特性を著しく損なうパイ
ロクロア相が生成するため、まず、 MgOとNb2O
5を混合し仮焼してMgNb2O6なる化合物を合成し
、これにpboを加えて再度仮焼しPb(MgL/3N
b2/3)03のペロブスカイト相を得ることが行われ
ている(S。
As an example of this, in the case of Pb(MgL/3Nb2/3)03, which is well known as a ferroelectric material, PbO, Mg
If O, Nb, and 05 are simply mixed and calcined, in addition to the desired perovskite phase, a pyrochlore phase that significantly impairs the material properties will be generated.
5 was mixed and calcined to synthesize a compound called MgNb2O6, to which pbo was added and calcined again to form Pb (MgL/3N
b2/3)03 perovskite phase has been obtained (S.

L、 5vartz et al、 Mat、 Res
、 Bull、 17(1982)。
L, 5vartz et al, Mat, Res
, Bull, 17 (1982).

+245)が、仮焼温度を高くしなければならないため
、平均粒径がサブミクロンで粒度分布がシャープな粉体
の合成は困難で、焼結性が悪かった。
+245), but because the calcination temperature had to be high, it was difficult to synthesize a powder with a submicron average particle size and a sharp particle size distribution, and the sinterability was poor.

(2)ペロブスカイトの構成元素イオンを含む溶液から
、それらの沈澱を生成させ、これを乾燥、仮焼すること
により合成する方法。
(2) A method of synthesizing perovskite by forming a precipitate from a solution containing ions of its constituent elements, and drying and calcining the precipitate.

この場合、沈澱を生成させる方法には次の様なものがあ
った。
In this case, the following methods were used to generate the precipitate.

(2−A)構成元素イオンのアルコキシドを加水分解し
て共沈させるアルコキシド法、 (2−8)水溶液のp)lをある値以上にすることによ
り水酸化物として共沈させる方法、 (2−C:)水溶液中にしゅう酸のアルコール溶液を加
え、しゅう酸塩として共沈させる方法。
(2-A) Alkoxide method in which alkoxides of constituent element ions are hydrolyzed and coprecipitated; (2-8) Method in which p)l of an aqueous solution is increased to a certain value or more to cause coprecipitation as hydroxide; (2 -C:) A method of adding an alcoholic solution of oxalic acid to an aqueous solution and co-precipitating it as oxalate.

これらの方法の特徴を以下、簡単に列挙する。The features of these methods are briefly listed below.

(2−A)のアルコキシド法は高純度かつ均一性の高い
ものが得られるが、各成分イオンを一度アルコキシドと
して合成しなければならないため製法が煩雑となり、ま
た、高価なアルコキシドを使用するので経済的にも不利
である。
The alkoxide method (2-A) yields highly pure and highly homogeneous products, but the manufacturing method is complicated because each component ion must be synthesized once as an alkoxide, and it is economical because expensive alkoxides are used. It is also disadvantageous.

(2−8)の水酸化物共沈法はMg、 Sr、 Baな
どのアルカリ土類金属をはじめpHを非常に高くしても
完全には沈澱しない元素が存在するため、希望する比率
で2種類以上の元素を共沈させることが困難である。
In the hydroxide coprecipitation method (2-8), there are elements that do not precipitate completely even at very high pH, including alkaline earth metals such as Mg, Sr, and Ba. It is difficult to coprecipitate more than one type of element.

(2−C)のしゅう酸のアルコール法は金属しゆう酸塩
がアルコールにはほとんど溶けないことを利用している
ため、所望の組成比の沈澱を比較的容易に作ることがで
き、しかも溶媒がアルコールであるため、粒の凝集が防
止され、分散性のよい粒子が得られる(特公昭82−8
4)が、圧電、誘電体材料では重要なVa族のし喰う酸
塩がアルコールに可溶であり、Va族の含まれる物質に
は適用できないことが大きな欠点となっている。
The oxalic acid alcohol method (2-C) takes advantage of the fact that metal oxalate salts are almost insoluble in alcohol, so it is relatively easy to make a precipitate with the desired composition ratio, and the solvent Since this is alcohol, particle aggregation is prevented and particles with good dispersibility can be obtained (Japanese Patent Publication No. 82-8
However, a major drawback of 4) is that the important Va group salts in piezoelectric and dielectric materials are soluble in alcohol and cannot be applied to substances containing Va groups.

沈澱法は比較的低い仮焼温度で目的とする化合物の合成
が可能であり、組成が均一で、平均粒径がサブミクロン
で粒度分布がシャープな粉体が合成できるが、それぞれ
合成が不可能な物質があるなど欠点を有しており、Va
族元素を含む圧電、電歪、誘電体セラミックス、例えば
Pb(MgL/3Nb2/3)03などの実用上利用価
値の高いペロブスカイト型酸化物の合成は困難であった
The precipitation method allows the synthesis of the desired compound at a relatively low calcination temperature, and can synthesize a powder with a uniform composition, submicron average particle size, and sharp particle size distribution, but it is impossible to synthesize each of them. Va
It has been difficult to synthesize piezoelectric, electrostrictive, and dielectric ceramics containing group elements, such as perovskite-type oxides with high practical utility, such as Pb(MgL/3Nb2/3)03.

そこで1本発明者らはVa族元素を含む圧電。Therefore, the present inventors developed a piezoelectric material containing Va group elements.

電歪、誘電体セラミックスをしゆう酸エタノール法に水
酸化物の共沈を組み合わせることにより合成する方法を
発明し、出願している(特開昭62−155348) 
Invented a method for synthesizing electrostrictive dielectric ceramics by combining the oxalic acid ethanol method with hydroxide coprecipitation and filed an application (Japanese Patent Application Laid-Open No. 155348/1982).
.

この方法は、例えばPMNの場合、アルコールにVa族
であるNbのしゆう酸溶液を混合した後、Pb、 Hg
の硝酸塩の水溶液を混合し、しゅう酸塩として沈澱させ
る。この後5溶液のpHを3以上とすることによって肚
を水酸化物として沈澱させ、溶液中で攪拌働混合し、こ
の沈澱を濾過、洗浄、乾燥及び仮焼することにより、P
b(Mg、3Nb2/3)03を作成する方法である。
For example, in the case of PMN, this method involves mixing alcohol with an oxalic acid solution of Nb, which is a member of the Va group, and then adding Pb, Hg
Aqueous solutions of nitrates are mixed and precipitated as oxalate. Thereafter, by adjusting the pH of the 5 solution to 3 or more, P is precipitated as a hydroxide, stirred and mixed in the solution, and filtered, washed, dried and calcined the precipitate.
This is a method for creating b(Mg, 3Nb2/3)03.

この方法は、従来の酸化物混合法と比較すると、仮焼が
酸化物混合法の2回に対して1回で良く、しかも仮焼温
度を約200℃低くすることができるため、均一で微細
な粉末を得ることができるという利点を有する一方、合
成するセラミックス組成が変わるとその都度、沈澱生成
後の濾液にペロブスカイトの構成元素イオンがほとんど
残らないように合成時の最適pHを決定する必要があっ
た。
Compared to the conventional oxide mixing method, this method requires only one calcination instead of the 2 calcinations in the oxide mixing method, and the calcination temperature can be lowered by about 200°C, resulting in uniform and fine particles. On the one hand, it has the advantage of being able to obtain a fine powder, but whenever the composition of the ceramic to be synthesized changes, it is necessary to determine the optimum pH during synthesis so that almost no ions of the constituent elements of the perovskite remain in the filtrate after precipitation. there were.

発明が解決しようとする課題 本発明は圧電および誘電体材料として好適なペロブスカ
イトの製造法に関し、従来沈澱法で問題であった水酸化
物共沈法における高PHでも沈澱しない元素が存在する
ことから生じる沈澱法への適用可能な元素の制限、また
、しゅう酸アルコール法においてVa族のしゅう酸塩が
アルコールに一部可溶であることから生じる沈澱法への
適用可能な元素の制限、などの問題を解消し、任意のA
サイト元素、Bサイト元素について容易に構成元素とし
て得ることができる製造法を提供するものである。
Problems to be Solved by the Invention The present invention relates to a method for producing perovskite, which is suitable as a piezoelectric and dielectric material, and solves the problem that there are elements that do not precipitate even at high pH in the hydroxide coprecipitation method, which was a problem with the conventional precipitation method. Restrictions on the elements that can be applied to the precipitation method arise, and restrictions on the elements that can be applied to the precipitation method arise from the fact that Va group oxalates are partially soluble in alcohol in the oxalic acid alcohol method. Solve the problem and make any A
The present invention provides a manufacturing method that allows site elements and B-site elements to be easily obtained as constituent elements.

課題を解決するための手段 本発明は、複合ペロブスカイトのAサイト元素であるC
a、 Sr、 Ba、 Bi、 Pbもしくは希土類元
素、Bサイト元素であるVa族元素およびNg、 Cr
、Kn、 Fe、 Co、 Nt、 Cu、 Zn、 
Ti、 Zr、 He等の各構成成分を各々、Va族元
素を一種類含む水酸化物ないしは、Aサイト、Bサイト
元素を一種類含むしゅう酸塩として単独に合成し、これ
らのうち目的とするペロブスカイトの合成に必要な元素
を含む、所定の水酸化物およびし喰う酸塩の粉末を混合
した後、仮焼することによりペロブスカイト型複合酸化
物とすることを特徴とする。以下本発明の詳細な説明す
る。
Means for Solving the Problems The present invention provides C which is an A-site element of a composite perovskite.
a, Sr, Ba, Bi, Pb or rare earth elements, Va group elements which are B site elements, and Ng, Cr
, Kn, Fe, Co, Nt, Cu, Zn,
Each component such as Ti, Zr, He, etc. is synthesized singly as a hydroxide containing one type of Va group element or an oxalate containing one type of A-site and B-site element, and the desired one of these is synthesized. The method is characterized in that powders of a predetermined hydroxide and an acid salt containing the elements necessary for perovskite synthesis are mixed and then calcined to form a perovskite-type composite oxide. The present invention will be explained in detail below.

Va族元素を一種類含むしゅう酸溶液(溶液I)と、A
サイト元素であるGa、 Sr、 Ha、 Bi、 P
bもしくは希土類元素、Bサイト元素であるMg、 C
r、Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、
Ti、 Zr、 Hfc7)イオンを一種類含む溶液(
溶液■)とアルコールを用意する。溶液IIとしては、
例えば、硝酸塩、オキシ硝酸塩、塩化物などの水溶液が
用いられる。
An oxalic acid solution containing one type of Va group element (solution I) and A
Site elements Ga, Sr, Ha, Bi, P
b or rare earth element, B site element Mg, C
r, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn,
A solution containing one type of Ti, Zr, Hfc7) ions (
Prepare solution ■) and alcohol. As solution II,
For example, aqueous solutions of nitrates, oxynitrates, chlorides, etc. are used.

Va族元素の水酸化物は、アルコールを攪拌しながら溶
液工を滴下し1次にアンモニア水とエタノールを混合し
た溶液を同様の速度で滴下し、p)Iを3以上12以下
、好ましくは5以上9以下として、水酸化物として沈澱
させる。
The hydroxide of a group Va element is prepared by adding a solution dropwise while stirring the alcohol, and then adding a solution of aqueous ammonia and ethanol dropwise at the same speed, so that p)I is 3 or more and 12 or less, preferably 5. Above 9 or less, it is precipitated as a hydroxide.

他の元素を一種類含むしゅう酸塩は、アルコールにしゅ
う酸を加えた後、攪拌しながら溶液■を滴下し、次にア
ンモニア水とエタノールを混合した溶液を同様の速度で
滴下し、 pHを3以上12以下、好ましくは5以上9
以下として、しゅう酸塩として沈澱させる1滴下速度は
毎分l−〜 100シとするのが良い。
For oxalate containing one type of other element, after adding oxalic acid to alcohol, add solution (■) dropwise while stirring, then drop a solution of aqueous ammonia and ethanol at the same rate to adjust the pH. 3 or more and 12 or less, preferably 5 or more and 9
As shown below, the rate of one drop to precipitate oxalate is preferably 1 to 100 liters per minute.

以上のようにして得られた各沈澱を濾過し、エタノール
で洗浄することを3回行い最後に再び濾過したものを1
20℃で12時間乾燥し、各単独塩の白色粉末が得られ
る。
Each precipitate obtained in the above manner was filtered, washed with ethanol three times, and finally filtered again.
After drying at 20° C. for 12 hours, a white powder of each single salt is obtained.

これらの粉末を所定比で混合した後、700〜800℃
で10分〜48時間仮焼し、所望のペロブスカイトの微
粉を得る。
After mixing these powders in a predetermined ratio, the mixture is heated to 700-800°C.
The mixture is calcined for 10 minutes to 48 hours to obtain the desired perovskite fine powder.

作用 この発明の方法によって、しゅう酸エタノール法に水酸
化物の共沈法を組み合わせた方法(特願昭82−155
348号)を用いて合成した粉末と、同等の性質をもつ
圧電および誘電体セラミックス粉末をより簡単に合成す
ることができる。すなわち。
Function The method of this invention combines the oxalic acid ethanol method with the hydroxide coprecipitation method (Japanese Patent Application No. 82-155).
It is possible to more easily synthesize piezoelectric and dielectric ceramic powders having the same properties as the powder synthesized using the method (No. 348). Namely.

次のような作用効果があ゛る。It has the following effects.

(1)シゅう酸エタノール法を応用した方法(特願昭8
2−155348号)では、Va族の元素の水酸化物と
他の元素のしゅう酸塩の沈澱を同時に生成させ、11!
液中にペロブスカイト構成元素イオンがほとんど残存し
ないような合成条件、例えば溶液のp)1などの条件を
最適化する必要があったが1本発明では単独項同士を混
合する方法であるため、目的組成を実現することが容易
である。
(1) Method applying the oxalic acid ethanol method (patent application 1988)
No. 2-155348), hydroxides of Va group elements and oxalates of other elements are precipitated simultaneously, and 11!
It was necessary to optimize the synthesis conditions such that almost no perovskite constituent element ions remain in the solution, for example, the conditions such as p)1 of the solution.1 However, since the present invention is a method of mixing single elements, the objective The composition is easy to realize.

(2)フロセス中に加えられるアンモニアが余剰のしゅ
う酸と反応し、針状のしゅう酸アンモニウムとなって粒
の間に生成するため、これが洗浄の時の濾過性を高め、
かつ熱処理中に粒同士が固まって異常に粒が成長するこ
とを抑制し、その結果粒径が小さく、大きさの揃った微
粉末が得られる。
(2) Ammonia added to the floss reacts with excess oxalic acid and forms acicular ammonium oxalate between grains, which improves filtration during washing.
In addition, the grains are prevented from clumping together and abnormally growing during heat treatment, and as a result, a fine powder with a small particle size and uniform size can be obtained.

(3)各単独塩を大量に合成しておけば、圧電及び誘電
体セラミックスの合成のプロセスは通常の方法による混
合と仮焼だけとなり、非常に簡便である。
(3) If a large amount of each individual salt is synthesized in advance, the process of synthesizing piezoelectric and dielectric ceramics is very simple, as it only requires mixing and calcination using the usual method.

実施例1 鉛系複合ペロブスカイトであるPb(Mgl、3Nb2
/3)03−PbTi03(以下PMN−FTと言う、
)の合成についテ述べる。ここで、PbTiO3の添加
量はmo1%で全体の1〜50%である。ペロブスカイ
トの構成元素であるPb、 Mg、 Tiのしゅう酸塩
とWbの水酸化物の合成を以下に述べる。
Example 1 Lead-based composite perovskite Pb(Mgl, 3Nb2
/3) 03-PbTi03 (hereinafter referred to as PMN-FT,
) will be described. Here, the amount of PbTiO3 added is mo1%, which is 1 to 50% of the total. The synthesis of oxalates of Pb, Mg, and Ti, which are constituent elements of perovskite, and hydroxide of Wb will be described below.

Va族であるNbについては、五塩化ニオブにアンモニ
ア水を加え水酸化ニオブを合成し、これを濾過洗浄した
後、熱しゅう酸に溶解しニオブのしゅう酸水溶液を作る
(溶液X)、Tiは四塩化チタンにアンモニア水を加え
水酸化チタンを合成し、これを濾過洗浄した後、硝酸に
溶解し、硝酸チタニル溶液を作り、Pb、 Mgについ
ては硝#塩の水溶液として調整し、これらの各溶液を1
00−に調整し、溶液Yとする。
For Nb, which is a member of the Va group, niobium hydroxide is synthesized by adding aqueous ammonia to niobium pentachloride, which is filtered and washed, and then dissolved in hot oxalic acid to create a niobium oxalic acid aqueous solution (solution X). Aqueous ammonia is added to titanium tetrachloride to synthesize titanium hydroxide, which is filtered and washed, then dissolved in nitric acid to create a titanyl nitrate solution. Pb and Mg are prepared as an aqueous solution of nitrate and salt, and each of these is 1 solution
00-, and call it solution Y.

Nbの単独塩は、エタノール800−を激しく攪拌しな
がら溶液Xを100−滴下する。このときの滴下速度は
いずれも20+ai/winであった0次に、アンモニ
ア水とエタノールを1=4に混合した溶液を同様の速度
で滴下し、pHを8として水酸化物の沈澱を生成させる
To prepare a single salt of Nb, add 100 mm of solution X dropwise to 800 mm of ethanol while stirring vigorously. The dropping rate at this time was 20+ai/win in both cases.Next, a solution of aqueous ammonia and ethanol mixed in a ratio of 1=4 was dropped at the same rate, and the pH was adjusted to 8 to form a hydroxide precipitate. .

Pb、 Mg、 Tiの各単独塩はエタノール800−
に、しゅう融を加え攪拌しながら溶液Yを上記と同様の
速度で滴下した後、アンモニア水とエタノールを1:4
に混合した溶液を同様の速度で滴下し、pHを8として
しゅう酸塩の沈澱を生成させる。
Individual salts of Pb, Mg, and Ti were prepared using ethanol 800-
After adding sulfur and stirring, solution Y was added dropwise at the same speed as above, and then aqueous ammonia and ethanol were mixed at 1:4.
was added dropwise at the same rate to bring the pH to 8 and form an oxalate precipitate.

以上のようにして得られた各沈澱を濾過し、エタノール
で洗浄することを3回行い最後に再び濾過したものを1
20℃で12時間乾燥し、各単独塩の白色粉末を得た。
Each precipitate obtained in the above manner was filtered, washed with ethanol three times, and finally filtered again.
The mixture was dried at 20° C. for 12 hours to obtain a white powder of each single salt.

得られた粉末の組成分析を行い、それぞれの粉末の定量
を行った。
The composition of the obtained powders was analyzed and each powder was quantified.

この粉末を所定比で混合した後、800℃で2時間熱処
理し、  Pb(MgL/3Nb2/3)03−、Pb
TiO3の微粉とした。
After mixing this powder in a predetermined ratio, it was heat-treated at 800°C for 2 hours to form Pb(MgL/3Nb2/3)03-, Pb
It was made into fine powder of TiO3.

一方これとは別に、先願した方法(特願昭62−155
348号)を用いてPMN−FTを合成した。そして、
これら2種の仮焼粉末のパイロクロア相比を比較した。
On the other hand, apart from this, there is a method previously applied (Japanese Patent Application No. 155-1982)
PMN-FT was synthesized using the following method (No. 348). and,
The pyrochlore phase ratios of these two types of calcined powders were compared.

その結果が第1表である。ここで、パイロクロアの量は
、X線回折のメインピーク値からパイロクロア相とペロ
ブスカイト相の比1pyro/ (1pero+ 1 
pyro)但し、 i pero :ペロブスカイト相の主ピークの強度1
 pyro :パイロクロア相の主ピークの強度として
表現した。
The results are shown in Table 1. Here, the amount of pyrochlore is calculated from the main peak value of X-ray diffraction by the ratio of pyrochlore phase to perovskite phase, 1pyro/(1pero+1
pyro) However, i pero: intensity of the main peak of the perovskite phase 1
pyro: Expressed as the intensity of the main peak of the pyrochlore phase.

(以下余白) 第1表 本発明と先願の方法の比較 これより1本発明ではPb、 Mg、Tiのしゆう酸塩
とNbの水酸化物の各単独塩を混合するという簡単なプ
ロセスでパイロクロア相の少ない粉末が得られているこ
とがわかる。
(Leaving space below) Table 1 Comparison of the method of the present invention and the method of the prior application From this 1. The present invention uses a simple process of mixing individual salts of Pb, Mg, and Ti oxalates and Nb hydroxide. It can be seen that a powder containing less pyrochlore phase was obtained.

実施例2 Ba(ZnヮJb2i)03は電歪効果を示す材料とし
て知られており、上記のPMN−FT系の特性を向上さ
せるための添加剤としても用いられる。
Example 2 Ba(ZnヮJb2i)03 is known as a material exhibiting an electrostrictive effect, and is also used as an additive to improve the properties of the above-mentioned PMN-FT system.

合成法は実施例1と同様で、Ba、 Znは各しゅう酸
塩の沈澱として、Nbは゛水酸化物の沈澱として合成し
た後、乾燥させ各原料粉末を得る。これらを混合した後
、800℃で2時間仮焼した結果ペロブスカイトの単一
相が得られた。
The synthesis method is the same as in Example 1, and Ba and Zn are synthesized as precipitates of oxalates, and Nb is synthesized as precipitates of hydroxide, and then dried to obtain raw material powders. After mixing these, they were calcined at 800° C. for 2 hours, resulting in a single phase of perovskite.

実施例3 マイクロ波領域の高周波用の誘電体として、Ba(B’
l/3B”2/3)Oaの式で表される化合物が用いら
れる。ここで、BoはZnもしくはMg、 B”はNb
もしくはTaである。ここではBa (ZnL/3↑a
2/3)03、Ba(MgL/3Ta2/3)O:i 
+7)合成を実施例1と同様ノ方法で行った。
Example 3 Ba (B'
A compound represented by the formula 1/3B"2/3)Oa is used. Here, Bo is Zn or Mg, and B" is Nb.
Or Ta. Here, Ba (ZnL/3↑a
2/3)03, Ba(MgL/3Ta2/3)O:i
+7) Synthesis was carried out in the same manner as in Example 1.

例えば、 Ha(ZnL/3Ta2/3)03の場合、
Ba、 Znは各々しゅう酸塩の沈澱として、Taは水
酸化物の沈澱として合成した後、乾燥させ各原料粉末を
得る。これらを混合した後、800℃で2時間仮焼した
結果ペロブスカイトの単一相が得られた。
For example, in the case of Ha(ZnL/3Ta2/3)03,
Ba and Zn are each synthesized as a precipitate of oxalate, and Ta is synthesized as a precipitate of hydroxide, and then dried to obtain each raw material powder. After mixing these, they were calcined at 800° C. for 2 hours, resulting in a single phase of perovskite.

Ba(Mg、3Ta2/3)03についても同様の結果
が得られた。
Similar results were obtained for Ba(Mg, 3Ta2/3)03.

実施例4 Pb(Fel/3Nb2/3)03、Pb(Niv3N
b2/3)03は高い誘電率を示すため、コンデンサー
用として研究されている材料である。これらの合成を実
施例1と同様の方法で行った。
Example 4 Pb(Fel/3Nb2/3)03, Pb(Niv3N
b2/3)03 is a material that is being researched for use in capacitors because it exhibits a high dielectric constant. These syntheses were performed in the same manner as in Example 1.

例えば、Pb(Fe1,3 Nb2/3)03の場合、
Pb、 Feは各々しゅう酸塩の沈澱として、Nbは水
酸化物の沈澱として合成した後、乾燥させ各原料粉末を
得る。これらを混合した後、800℃で2時間仮焼した
結果ペロブスカイトの単一相が得られた。
For example, in the case of Pb(Fe1,3 Nb2/3)03,
Pb and Fe are each synthesized as an oxalate precipitate, and Nb is synthesized as a hydroxide precipitate, and then dried to obtain each raw material powder. After mixing these, they were calcined at 800° C. for 2 hours, resulting in a single phase of perovskite.

Pb(Niv3Nb2/3)03についても同様の結果
が得られた。
Similar results were obtained for Pb(Niv3Nb2/3)03.

発明の効果 Va族を含む複合ペロブスカイトの合成において従来沈
澱法ではVa族元素の水酸化物と他の元素のしゅう酸塩
の沈澱を同時に生成させ、濾液中にペロブスカイト構成
元素がほとんど残存しないような合成条件、例えば溶液
のpHなどを最適化する必要があったが、本発明のペロ
ブスカイト構成元素の沈澱を単独に作成し、乾燥させた
後に混合・仮焼する方法により、目的組成を実現させる
ことが従来沈澱法に対してより容易になった。
Effects of the Invention In the synthesis of composite perovskites containing group Va elements, the conventional precipitation method produces precipitation of hydroxides of group Va elements and oxalates of other elements at the same time, resulting in a method in which almost no perovskite constituent elements remain in the filtrate. Although it was necessary to optimize the synthesis conditions, such as the pH of the solution, the desired composition could be achieved by the method of preparing a precipitate of the perovskite constituent elements of the present invention alone, drying it, then mixing and calcining it. has become easier than conventional precipitation methods.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一般的に、ABO_3の構造を持つVa族を含む複合ペ
ロブスカイトの合成において、 (1)アルコールにBサイト元素である周期表Va族元
素のしゅう酸水溶液を混合させて、pHを3以上とし、
周期表Va族元素の水酸化物の沈澱を生成させ、該沈澱
物を濾過、洗浄、乾燥する工程と、 (2)アルコールにしゅう酸を加えた後、Ca、Sr、
Ba、Bi、Pbもしくは希土類元素(以下Aサイト元
素)のイオンの一種類を含んだ溶液と混合し、しゅう酸
塩の沈澱を生成させ、該沈澱を濾過、洗浄、乾燥する工
程と、 (3)アルコールにしゅう酸を加えた後、Mg、Cr、
Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ti、Zrもし
くはHf(以下Bサイト元素)のイオンの一種類を含ん
だ溶液と混合し、しゅう酸塩の沈澱を生成させ、該沈澱
を濾過、洗浄、乾燥する工程と、 (4)上記(1)の工程のVa族の水酸化物乾燥粉と、
(2)及び(3)の工程のAサイト元素およびBサイト
元素を一種類含むしゅう酸塩乾燥粉を目的組成に応じて
1種または2種類以上混合した後、仮焼する工程により
、Va族元素を含むペロブスカイト型複合酸化物を合成
することを特徴とする圧電および誘電体セラミックスの
粉末の合成方法。
[Claims] Generally, in the synthesis of a composite perovskite containing a group Va having the structure ABO_3, (1) an aqueous solution of oxalic acid of a group Va element of the periodic table, which is a B-site element, is mixed with alcohol, and the pH is adjusted to is 3 or more,
(2) After adding oxalic acid to alcohol, Ca, Sr,
A step of mixing with a solution containing one type of ion of Ba, Bi, Pb or a rare earth element (hereinafter referred to as A site element) to form a precipitate of oxalate, and filtering, washing and drying the precipitate; (3) ) After adding oxalic acid to alcohol, Mg, Cr,
Mixing with a solution containing one type of ion of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Zr or Hf (hereinafter referred to as B site element) to generate a precipitate of oxalate, filtering the precipitate, (4) the Va group hydroxide dry powder from the step (1) above;
Va group A method for synthesizing piezoelectric and dielectric ceramic powder, characterized by synthesizing a perovskite-type composite oxide containing elements.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999064366A3 (en) * 1998-06-11 2000-05-25 Univ Singapore Method for producing sintered electroceramic materials from hydroxide and oxalate precursors

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