JPH03215340A - 多成分系複合ペロブスカイト固溶体の製造方法 - Google Patents

多成分系複合ペロブスカイト固溶体の製造方法

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JPH03215340A
JPH03215340A JP2006410A JP641090A JPH03215340A JP H03215340 A JPH03215340 A JP H03215340A JP 2006410 A JP2006410 A JP 2006410A JP 641090 A JP641090 A JP 641090A JP H03215340 A JPH03215340 A JP H03215340A
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JP2006410A
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Kazuyuki Kakegawa
一幸 掛川
Takayuki Abe
能之 阿部
Kazunobu Matsumoto
和順 松本
Isao Takada
功 高田
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多成分系複合゛ベロプスカイト固溶体の製造方
法の改善に関するものである. 〔従来の技術〕 ペロブスカイト型のセラミソクスは一般にABO3と表
わされ、Aサイトには2価(又はl価)をとり得る元素
、Bサイトには4価(又は5価)をとり得る元素が入る
.更にBサイトについては平均して4価(又は5価)で
あれば良く、いくつかの元素の組合せが可能である.例
えばAサイトがpbで、BサイトがMgとNbからなる
P b (M g l/3Nbtzs )Osとか、N
bをTaで置換したpb(M g l/3 N b t
z* ) Osも又ペロブスカイト型のセラミックスで
あり、これを複合ペロブスカイトと称する.このような
セラミックスの構造はAB− Cy Os  (但しx
+yxl,x4G.y40)と表わすことができる. このような通常の、及び複合のべロプスカイト型セラミ
ックスについて各元素の組合せで概ね探求されて来たが
、複数の複合ペロブスカイト型セラミックスの組合せ、
即ち多成分系複合ペロブスカイト固溶体については今後
に残されている.このような例としては上記のP b 
(M g rzs N b ays03とP b (M
 g Iys T ! !/3 ) Osの固溶体があ
り、一般式としては (t)  A”” (B,lk+), ・+ B41(
h”) X Cy′c″)Osl (2)  (Al”*》.・・・,Ap””)(B+”
”,・・・Bq””).C,《CりOS. (3)  (A,(−),  ・・・,A.”り)(B
 r ’ゝ゛》,・・・B,”)).(+::,”り.
・・・+  CF””)y03+(4)   (A,(
me).  ....  A.(ms)) 13.(k
+).  C,(C+)0,, (但し、A,A.,  ・・・*  At +  B+
  Bl +  ・・・+BQ及びC,  C. ,・
・・,C,は元素を表わし、何れもa,b及びCは元素
群A,B及びCの価電子数であり、x+y=1,x’v
O,y40,b4c,a+bXx+cXy−6,p≧2
.(1≧2,r≧2)の4通りがある. 〔発明が解決しようとする課題〕 ところがこのような系の固溶体の場合、常に均一な組成
で得ることは必ずしも容易でない.例えば上記の例のP
 b (M g sys N b zys ) Osと
pb(M g Iys T a !/3 ) Osの系
の場合、単純にPbO . MgO . NbgOs及
びTa.0.を混合して焼成するだけでは組成が不均一
になり易い.この傾向は混合する化合物の種類が多くな
る程顕著となる.この原因は種々考えられるが、粒子の
立体配置上の制約もその1つである.何れにしてもその
ような組成の不均一は、得られる固溶体の機械的特性や
電気的特性に重大な影響を及ぼし、好ましくないことは
言うまでもない. 本発明の目的は上記欠点を解消し、多成分の系において
も充分均一な組成を得ることができる、多成分系複合ペ
ロブスカイト固溶体の製造方法を提供することにある. 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明の方法は、(1)一般式
A (ms) ( f3 , <hり ,・・,B.(
b+))8Cy(c″)0,型の固溶体の場合は、元素
イオン33 ,h2 ・・・*BQ’゛を含有する水溶
液よりこれらの元素を所定の割合で含有する焼成して酸
化物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加
熱して元素BI+・・・rBQの化合物の混合微粉末と
し、該混合微粉末とAの焼成して酸化物となる化合物粉
末及び焼成して酸化物となるCの化合物粉末とを所定の
割合で混合し、焼成する点に特徴があり、 (2)一般式( A , (a”) . ・−・, A
 , (a”) ) ( B, (bリ・・・,B.《
b+)),Cア(C″)O,型の場合は、元素イオンA
 1 ” ” 1・・・ 71, .a+を含有する水
溶液よりこれらの元素を所定の割合で含有する焼成して
酸化物となる化合物の沈澱物を得、又元素イオンf3.
h*・・・ 33 ,b*を含有する水溶液よりこれら
の元素を所定の割合で含有する焼成して酸化物となる化
合物の沈澱物を得、これらの沈澱物を乾燥乃至加熱して
元素AI+・・・.A,の化合物の混合微粉末と元素B
l+・・・,Bqの化合物の混合微粉末を得、これら2
種の混合微粉末と焼成して酸化物となるCの化合物粉末
とを所定の割合で混合し、焼成する点に特徴があり、 (3)一般式(A.(′″・’, ...,A.’楓・
’)(B,(b・》・,,  B.<kl1)),  
((,i<t+>. ・,,  C,(C*)), Q
,型の場合は、元素イオンAH,・・・,A.を含有す
る水溶液、B一゛.・・・+B@’゛を含有する水溶液
及びC IC +.・・・ C , C Iを含有する
それぞれの水溶液より各元素を所定の割合で含有する焼
成して酸化物となる化合物の沈澱物を得、これらの沈澱
物を乾燥乃至加熱して元素A1.・・・.A.の化合物
の混合微粉末と、Bl+ ・・・,B,の化合物の混合
微粉末と、元素CI+・・・,C..の゛化合物の混合
微粉末とを得、これら3種の混合微粉末を所定の割合で
混合し、焼成する点に特徴があり、(4)  一般式(
 A,(ms).  ,,,  A,(me>) B.
(&+)C,””O,型の場合は、元素イオンA 1 
” ” 1  +A2゛を含有する水溶液よりこれらの
元素を所定の割合で含有する焼成して酸化物となる化合
物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素A1
,・・・.Apの化合物の混合微粉末とし、該混合微粉
末と焼成して酸化物となるBの化合物粉末及び焼成して
酸化物になるCの化合物粉末とを所定の割合で混合し、
焼成する点に特徴がある.〔作 用〕 本発明が対象とする多成分系複合ペロブスカイト固溶体
は、Aサイトの元素が複数となるか又はBサイト(本発
明ではB.C,と表記)の元素の少くとも一方の価電子
の方が複数となる.本発明はAサイト、Bサイト(B及
び/又はC)の同一価電子の元素をそれぞれ一群として
先ず均一な組成の混合微粉末を得、これを用いてA元素
、B元素及びC元素の化合物を所定の割合で混合し、焼
成するのである.このようにすることにより、含有され
るべき元素数が多くなっても最終的にはあたかも3種類
のみの混合を行う如くにすることができ、均一性を保証
し得る. 本発明において、各サイト共同一価電子の元素を一群と
して湿式法により処理する.湿式処理は先ず所望の元素
を含有する水溶液を調製し、該水溶液から各元素を所定
の割合で含有する焼成して酸化物となる化合物の沈澱物
を得る. この湿式処理において、価電子数の異なる元素を含有す
る水溶液から各元素を所定の割合で含有する沈澱物を安
定して得ることは困難な場合がある。価電子数が相違す
ると適用し得る沈澱反応が相違することがあるからであ
る.即ちある元素においては沈澱物が酸性水溶液から得
られ、ある元素においてはアルカリ水溶液から得られる
からである。このため一群として扱う元素は同一価電子
数の中に限る必要がある。
沈澱物は焼成して酸化物となる化合物であれば良く、酸
化物は当然として、永和酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝
酸塩等何れであっても良く、又これらの混合物であって
も良い.実用的には水酸化物及び/又は永和酸化物が望
ましい.得られた沈澱物は炉別し、適宜洗浄の上乾燥し
、所望により加熱処理する. このようにして得られる混合微粉末と混合すべきAサイ
トの元素及び/又はBサイトの一方が単味の場合は、そ
れらは焼成して酸化物となる形態の化合物粉末であれば
良く、酸化物態は当然として、水酸化物、炭酸塩、硝酸
塩等の外、アルコキシド等の有機金属化合物も使用でき
る.A元素、B元素及びC元素の混合、焼成は常法に従
って行えば良い. 〔実施例〕 実験P&LL ””Sr { (Cua.s Zno.
s)+/t L/*} Osを得るべく、先ず純度99
.9重量%のCuOとZnOを2 NHNO.溶液80
mlに溶解し、CuとZnの濃度をそれぞれ0.06モ
ル/lとした.別に60℃に加熱した6Nアンモニア水
500 ■lにキレート試薬オキシンを0.07モル/
lとなるように溶解した溶液を用意し、このアンモニア
溶液に上記HNO3溶液を徐々に加え、沈澱物を生成さ
せた.最終の反応液のpnは9.5であった.沈澱物を
反応液から炉別し、蒸留水にて充分洗浄した後、100
℃で100時間乾燥し、更にアルミナるつぼ内で700
℃で1時間熱分解した. このようにして得られたCuOとZnOの混合微粉末と
、純度が99.9重量%のSrCOs及び−03をSr
 ( (Cuo.s Zno.s)+zz W+z*)
 Osの組成になるように調合し、めのう乳鉢で混合し
た。この混合物を2000 kg /一の圧力で加圧成
形し、直径13鶴、厚さ約2鶴の圧粉体を得た.この圧
粉体をアルミナるつぼに入れ、1200℃で1時間焼成
した。得られた焼成物について粉末X線回折装置にて測
定し、試料自体に起因する回折ピークの半価幅βを求め
、(100) . (110)と(200)回折(黒丸
で示す) 、(001)と(002)回折(白丸で示す
)に対してそれぞれβcos θ対sin θ(θは回
折角)をプロットした.結果を第1図に示す.このプロ
ットに一敗させた直線の勾配はほとんどゼロであった. この勾配は格子面間隔変動を表わす.セラミックスでは
応力による格子歪はほとんど起らないため、格子面間隔
変動は組成変動に起因する.このことから上記方法で得
られた焼成物は組成変動がほとんどない、即ち組成がほ
ぼ均一であると言うことができる. 実験Nl2・・・比較のため、純度が99.9重量%の
SrCO3,CuO.ZnO及び−0,をSr { (
Cue.s Zne.sLzxW+/g} Osの組成
になるように調合し、めのう乳鉢で混合し、.この混合
物を実験Nalと同様にして圧粉体を得、焼成した.得
られた焼成物について同様に粉末X線回折装置で測定し
、βcosθ対s.inθをプロットした.結果を第2
図に示す.プロットに一致させた直線はかなりの勾配を
持っている.このことから実験?h2で得られた焼成物
試料は組成変動がかなり存在することが分る. 【発明の効果〕 本発明法により、比較的容易に均一な組成の多成分系複
合ペロブスカイト固溶体を得ることが可能となり、測定
される種々の特性値を信幀できるようになった.
【図面の簡単な説明】
第1図は実験磁1で合成されたSr { (Cuo.s
Zno.s)+/g Lzz} Osのβcos θ対
sin θのプロット図であり、第2図は実験阻2で合
成されたSr { (Cuo.s Zno.s)tzx
 I4Izz) Oxのβcos θ対sinθのプロ
ット図である. 特許出願人  住友金属鉱山株式会社 第 図 第 図 O 0.1 0.2 0.3 0.4 O、5 手続補正書 (自発) 平成2年5月不日 特許庁長官 吉 田 文 毅 殿 1. 2. 3. 事件の発生 平成2年特許願第6410号 発明の名称 多成分系複合ペロブスカイト固溶体の 製造方法 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都港区新橋5丁目11番3号明細書の特許請
求の範囲の欄および明細書5.補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲 別紙のとおり訂正する。 (2)明細書第6頁4行と5行の間に r (5) A  ’易+)  (B,n+),   
,,..   B.(M))x(C,(C+1・・・,
Cr””)yos+Jを挿入する.(3)明細書第6頁
10行目の 「4通り」を「5通り」に訂正する. (4》  明細書第9頁13行を 「定の割合で混合し、焼成する点に特徴があり、」と訂
正し、引き続き14行の前に次の文を挿入する。 「(5)一般式A(841 (33,(Ml. ・・・
.13.(h4)),(C,(C”)−C,(”)),
0.型の場合は、元素イオンB lbZ ・・・+B@
b゛を含有する水溶液よりこれらの元素を所定の割合で
含有する焼成に酸化物となる化合物の沈澱物を得、又元
素イオンClc′″.・・・,C,C 11を含有する
水溶液よりこれらの元素を所定の割合で含有する焼成し
て酸化物となる化合物の沈澱物を得、これらの沈澱物を
乾燥乃至加熱して元素BI+・・・IB<1の化合物の
混合微粉末と元素CI1・・・,Crの化合物の混合微
粉末を得、これら2種の混合微粉末と焼成して酸化物と
なるAの化合物粉末とを所定の割合で混合し、焼成する
点に特徴がある。」特許請求の範囲 (1)一般式A (a+) ( B, (b+),・・
・,B. (b+) )xC,(C”Os(但しx+y
=1,x*0,y+o,b−4−c,a+bXx+cX
7=6.  9≧2)型の多成分系複合ペロブスカイト
固溶体を製造するに当り、元素イオンB l”+・・・
.BS+を含有する水溶液よりこれらの元素を所定の割
合で含有する焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を得
、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素BI+ ・・・IB
(Iの化合物の混合微粉末とし、該混合微粉末と、焼成
して酸化物となるAの化合物粉末及び焼成して酸化物と
なるCの化合物粉末とを所定の割合で混合し、焼成する
ことを特徴とする多成分系複合ペロブスカイト固溶体の
製造方法。 (2)一般式(AI《”’+・・・ 7j7,(”))
(B,(b″″》・”  BQ(b”)XCII《c”
 02  ({旦しx+y=1. x≠O.y≠O,b
+c,a+bXx+cXy=6,p≧2.q≧2)型の
多成分系複合ペロブスカイト固溶体を製造するに当り、
元素イオンA一゛,・・・A一゛を含有する水溶液より
これらの元素を所定の割合で含有する焼成して酸化物と
なる化合物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱して
元素A I ,・・・,A,の化合物の混合微粉末を得
、一方元素イオンBl”+ ・・・,BQ”を含有する
水溶液よりこれらの元素を所定の割合で含有する焼成し
て酸化物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃
至加熱して元素B+,・・・,B.の化合物の混合微粉
末を得、これら2種の混合微粉末と焼成して酸化物とな
るCの化合物粉末とを所定の割合で混合し、焼成するこ
とを特徴とする多成分系複合ベロブスカイト固溶体の製
造方法。 (3)一般式(AH””ゝ,・・・,Ay”″”)  
(B+(b″ゝ・,,BQ+b−>) ,f (C,(
C+),,;, C.(e+1),Q,(但し、x+y
=1,x≠0.y≠0,b≠C.a+bXx+cXy=
6,P≧2,q≧2,r≧2)型の多成分系複合ペロブ
スカイト固溶体を製造するに当り、元素イオンA 1”
,・・・,Ap”を含有する水溶液よりこれらの元素を
所定の割合で含有する焼成して酸化物となる化合物の沈
澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素A1,・・
・,Apの化合物の混合微粉末を得、一方元素イオンB
Ib+・・・+B@’゛を含有する水溶液よりこれらの
元素を所定の割合で含有する焼成して酸化物となる化合
物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素B+
.・・・.B9の化合物の混合微粉末を得、更に元素イ
オンC I”+ ・・・ C ,C+を含有する水溶液
よりこれらの元素を所定の割合で含有する焼成して酸化
物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱
して元素C1.・・・,crの化合物の混合微粉末を得
、これら3種の混合微粉末を所定の割合で混合し、焼成
することを特徴とする多成分系複合ペロブスカイト固溶
体の製造方法。 (4)一般式(A+””+・・・,Ap”″l)33x
(M)c.《c+>ox  ({旦しx+y=1,x≠
O. y≠0,b≠c,a十bXx+cX)r=6,P
≧2)型の多成分系複合ペロブスカイト固溶体を製造す
るに当り、元素イオンA 1 ’ ” 1 ・・・,A
一゜を含有する水溶液よりこれらの元素を所定の割合で
含有する焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を得、該
沈澱物を乾燥乃至加熱して元素A + , ・・・,A
,の化合物の混合微粉末を得、該混合微粉末と焼成して
酸化物となるBの化合物粉末及び焼成して酸化物になる
Cの化合物粉末とを所定の割合で混合し、焼成すること
を特徴とする多成分系複合ペロブスカイト固溶体の製造
方法. るAの ム と の 八で ム スカイ の Aペロ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式A^(^a^+^)(B_1^(^b^+
    ^),・・・,B_q^(^b^+^))_xC_y^
    (^c^+^)O_3(但しx+y=1,x≠0,y≠
    0,b≠c,a+b×x+c×y=6,q≧2)型の多
    成分系複合ペロブスカイト固溶体を製造するに当り、元
    素イオンB_1^b^+,・・・,B_q^b^+を含
    有する水溶液よりこれらの元素を所定の割合で含有する
    焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物を
    乾燥乃至加熱して元素B_1,・・・,B_qの化合物
    の混合微粉末とし、該混合微粉末と、焼成して酸化物と
    なるAの化合物粉末及び焼成して酸化物となるCの化合
    物粉末とを所定の割合で混合し、焼成することを特徴と
    する多成分系複合ペロブスカイト固溶体の製造方法。
  2. (2)一般式(A_1^(^a^+^),・・・,A_
    p^(^a^+^))(B_1^(^b^+^)_1,
    ・・・,B_q^(^b^+^))_xC_y^(^c
    ^+^)O_3(但しx+y=1,x≠0,y≠0,b
    ≠c,a+b×x+c×y=6,p≧2,q≧2)型の
    多成分系複合ペロブスカイト固溶体を製造するに当り、
    元素イオンA_1^a^+,・・・,A_p^a^+を
    含有する水溶液よりこれらの元素を所定の割合で含有す
    る焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物
    を乾燥乃至加熱して元素A_1・・・,A_pの化合物
    の混合微粉末を得、一方元素イオンB_1^b^+,・
    ・・,B_q^b^+を含有する水溶液よりこれらの元
    素を所定の割合で含有する焼成して酸化物となる化合物
    の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素B_1
    ,・・・,B_qの化合物の混合微粉末を得、これら2
    種の混合微粉末と焼成して酸化物となるCの化合物粉末
    とを所定の割合で混合し、焼成することを特徴とする多
    成分系複合ペロブスカト固溶体の製造方法。
  3. (3)一般式(A_1^(^a^+^),・・・,A_
    p^(^a^+^))(B^(^b^+^)_1,・・
    ・,B_q^(^b^+^))_x(C_1^(^c^
    +^),・・・,C_r^(^c^+^))_yO_3
    (但し、x+y=1,x≠0,y≠0,b≠c,a+b
    ×x+c×y=6,p≧2,q≧2,r≧2)型の多成
    分系複合ペロブスカイト固溶体を製造するに当り、元素
    イオンA_1^(^a^+^),・・・,A_p^(^
    a^+^)を含有する水溶液よりこれらの元素を所定の
    割合で含有する焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を
    得、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素A_1,・・・,
    A_pの化合物の混合微粉末を得、一方元素イオンB_
    1^b^+,・・・,B_q^b^+を含有する水溶液
    よりこれらの元素を所定の割合で含有する焼成して酸化
    物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物を乾燥乃至加熱
    して元素B_1,・・・,B_qの化合物の混合微粉末
    を得、更に元素イオンC_1^c^+,・・・,C_r
    ^c^+を含有する水溶液よりこれらの元素を所定の割
    合で含有する焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を得
    、該沈澱物を乾燥乃至加熱して元素C_1,・・・,C
    _rの化合物の混合微粉末を得、これら3種の混合微粉
    末を所定の割合で混合し、焼成することを特徴とする多
    成分系複合ペロブスカイト固溶体の製造方法。
  4. (4)一般式(A_1^(^a^+^),・・・,A_
    p^(^a^+^))B_x^(^b^+^),C_y
    ^(^c^+^)O_3(但しx+y=1,x≠0,y
    ≠0,b≠c,a+b×x+c×y=6,p≧2)型の
    多成分系複合ペロブスカイト固溶体を製造するに当り、
    元素イオンA_1^a^+,・・・,A_p^a^+を
    含有する水溶液よりこれらの元素を所定の割合で含有す
    る焼成して酸化物となる化合物の沈澱物を得、該沈澱物
    を乾燥乃至加熱して元素A_1,・・・,A_pの化合
    物の混合微粉末を得、該混合微粉末と焼成して酸化物と
    なるBの化合物粉末及び焼成して酸化物になるCの化合
    物粉末とを所定の割合で混合し、焼成することを特徴と
    する多成分系複合ペロブスカイト固溶体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5535055A (en) * 1993-02-16 1996-07-09 Nec Corporation Optical head device and birefringent diffraction grating polarizer and polarizing hologram element used therein
JP2009001444A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Canon Inc 圧電材料

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