JPH03503520A - イットリウム‐バリウム‐コバルト酸化物導電性組成物 - Google Patents
イットリウム‐バリウム‐コバルト酸化物導電性組成物Info
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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】
本発明は、高導電率を有するコバルト含有セラミック組成物に関する。
金属の導電率に近い導電率を有するセラミックスは比較的希である。金属導体の
代わりにセラミック導体を使用した方が好ましい構造的あるいは環境的状況があ
る。例えば、米国特許第４，４２２，９１７号は、還元した酸化チタン（Ｔｉ４
０Ｊのセラミックスを、その金属的な導電率の故に電極材料として使用すること
を開示している。
本明細書では、導体として有用な強いコバルト含有セラミックスが開示される。
ある種のコバルト含有組成物が導電性であることが見出された。
これらは、式：
％式％
［式中、Ａはイツトリウム、サマリウムまたはランタン、Ｂはカルシウム、スト
ロンチウムまたはバリウム、ただしＡがイツトリウムまたはサマリウムであれば
Ｂはバリウムを表し、冑は約０．５〜１゜５、Ｘは約１ 、５〜２ 、５、ｙは
約２．５〜３．５および２は約６．５以下である。］
で示される。
第１図は、本発明の典型的な組成物における温度に対する抵抗率をプロットした
グラフを示す。
第２図は、同じ組成物における温度に対する磁化率のグラフを示す。
組成物ＡｖＢｘＣｏｙＯｚの好ましい態様において、Ｗは約１、Ｘは約ＡとＢの
好ましい組合せはイツトリウムとバリウムであり、特にＹＢａｔＣｏｓＯｚ、ｓ
である。ＡとＢの他の好ましい組合せは、ランタンとバリウムであり、特にＬａ
ＢａｔＣＯｓＯａ、ｓである。
本発明の組成物は、前述の元素Ａ、Ｂ、Ｃｏおよび０を有し、酸素含有量の多い
（すなわち、２が８またはそれよりら大きい）先駆物質組成物を水素還元するこ
とによって調製することができる。先駆物質組成物は、Ａ、ＢおよびＣｏの適当
な酸化物を物理的に混合し、空気中、約１２００℃で焼結することによって調製
することができる。あるいは、共沈法、例えば対応する金属の硝酸塩の溶液から
金属のンユウ酸塩を調製し、次に空気中で加熱することによって調製できる。
先駆物質組成物を、窒素中に水素を約５％含む雰囲気中、約６００℃で加熱する
。この水素処理または還元の結果として、複化合物は完全に消失しくＸ線回折に
よる）新しい相が形成される。バルク状の金属コバルトか存在する形跡は、Ｘ線
回折には見られない。新しい相（すなわち本発明の組成物）の抵抗率は、３００
°にで約９×１０−”オーム−ＣＪＩでしかない。
本発明の組成物は、導体として有用である。これらは約３００°に１すなわちほ
ぼ室温で導電性である。さらに、これらは温度の関数である抵抗および磁気特性
において異常（ａｎｏｍａｌｙ）を示す。抵抗および磁気の異常は、これらの組
成物において超電導性を示すものでもある。
これらの組成物の導電性が、単にバルク状のコバルト金属が存在する結果でない
ことは、第２図に示されるように磁性によって証明される。ここでコバルト金属
か強磁性であるのに、組成物は明らかに反強磁性である。また、本発明の組成物
が３００”Ｋ以上のネール点を存する一方、Ｃｏｏは２９０’にのネール点を有
するので、反強磁性はＣｏｏ不純物からも生じ得ない。
以下の実施例を参照することによって本発明をさらによく理解することができる
。以下の実施例は、説明のためのものであり本発明を制限するものではない。
ｕ■±
この実施例は、先駆物質組成物を調製する１こめ共沈法を用いる本発明の組成物
の調製を説明するものである。
脱イオン水４００ＩｌＩＱに硝酸イツトリウム６水和物（ｙ （Ｎ ｏ 、＋）
ｓ・６Ｈ，Ｏ）０．０２モル（７，６６ｇ）、硝酸バリウム（Ｂ ａ（Ｎ ｏ
ａ）ｔ） ０ 。
０４モル（１０，４５９）および硝酸コバルト６水和物（Ｃｏ（Ｎ Ｏｓ） ｔ
・６Ｈ，Ｏ）０．０６モル（１７，４６ｇ）を溶解して金属の硝酸塩の溶液を調
製した。金属の炭酸塩を作るため、過剰の炭酸アンモニウム（（ＮＨ４）ｙＣＯ
ｓ、０．３３モル）を添加し１こ。この溶液を１００°Ｃに加熱し５分間保持し
た。加熱後、二酸化炭素の放出が終わり、ｐＨが２に達するまでンユウ酸を添加
しｆこ（シュウ酸約４０９を必要とした）。金属のンユウ酸塩を真空濾過し焼成
した。典型的に、粉末を２°Ｃ／分の割合で３００℃まで加熱し、その温度で１
時間保持し、７°Ｃ／分の割合で５００℃まで加熱してその温度で０．５時間保
持した。
焼成した粉末を１０．７ｋｐｓｉでバー状にプレスして試料を調製した。パーを
１２００℃で４時間、空気中で焼いた。冷却後、銀電極［フエロックス（Ｆｅｒ
ｒｏｘ） ３３５０１を試料に塗布した。、４５０°Ｃで１０分間試料を加熱
することによって電極バインダーを焼き除いた。最後の熱処理は、水素−窒素ガ
ス（５：９５％）気流中で実施しに。試料を５℃／分の割合で６５０℃まで加熱
し、その温度で１間保持し、次ぎに水素−窒素炉中で冷却した。
さらに上記の手順に従って、イツトリウムの代わりにサマリウムまたはランタン
、および／もしくはバリウムの代わりにカルシウムまｆはストロンチウムを存す
る組成物を調製しｆ二。
実施例２
温度を制御し几環境（低温槽）中で四探針法を用い、実施例１に従って調製した
組成物の電気測定を行った。典型的に、ｌＯミリアンペアの直流を試料に流した
。その部分をはさんで測定した電圧を、次ぎに抵抗率の計算に使用した。温度の
関数である試料の抵抗率は、試料を室温から２０°Ｋまで冷却しながらこの測定
を行うことによって決定された。第１図は、典型的なイツトリウム−バリウム−
コバルト−酸素試料について、温度（°Ｋ）に対して抵抗率（オーム−ｃｍ）を
プロットしんものを示す。
式：
％式％
で示される好ましい組成物において、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウ
ムに対してイツトリウム、サマリウムおよびランタンの種々の組合せを有する組
成物の３００°にと外挿した０°にでの抵抗率の比較を第１表に示す。
ＡＢｔＣＯｓＯｓ、ｓの抵抗率１
元素Ａ ” Ｃａ（１，００） Ｓ ｒ（１，１０） Ｂａ（１
，３４）Ｙ （０，８９） Ｉ Ｉ ９
．０ｘｌＯ−’（３００）１．４ｘｌＯ−’ （０）
Ｓ ｍ（０，９６） Ｔ Ｉ ５．６ｘ
１Ｏ−３（３００）ｃａ、 ０ （０）
Ｌａ（１，０１） ９．０ＸＩＦ３（３００） ２，０ＸＩＯ−’（３００）
９．０ＸｌＯ−３（３００）１．２ｘｌＯ−３（０） ｃａ、 ０
（０） １．５Ｘ１０−’ （０）１ カッコ内の温度（°Ｋ）におけ
る抵抗率（オーム−ｃｍ） ；３００’にの値は実測値：０°にの値は外挿値。
２ カッコ内はイオン半径を示す。
■は絶縁体（抵抗率がｌＸｌ０”オーム−ｃｌｌよりも大きい）を示す。
イオン半径効果かあると思われる。小イオン半径を有する元素Ａ（例えばイツト
リウム）を、小イオン半径を有する元素Ｂ（例えばカルシウム）と組み合せｆこ
場合、組成物は絶縁体である。しかし、（例えば、小半径元素Ａ（イツトリウム
）と大半径元素Ｂ（バリウム）との組み合せ、まにはその逆、もしくは大半径元
素Ａと大半径元素Ｂと浄書（内容に変更なし）
の組み合せによって）組み合せたイオン半径がある最小寸法を越えた場合、組成
物は導電性である。
実施例３
ＳＨＥスクイド磁力計で磁化率を測定した。第２図は、典型的なイツトリウム−
バリウム−コバルト−酸素試料について温度（°Ｋ）に対して磁化率（ｅｍｕ１
モル）をプロブトしたものを示す。
ＹＢａｙＣＯｓＯｓ、ｓの磁気挙動は、反強磁性型において３００″にで大きく
、正であり温度とともに減少するモーメントを示す。
池尤六、年（十−ムー。トン
名文−Ｋ（、率 （−、Ｍｔ、Ｉ／モ・（７）補正書の翻訳文提出書
（特許法第１８４条の８）
平成２年５月２日
特許庁長官殿 １１、特許出顆の表示
ＰＣＴ／ＵＳ８９１０００４４
２、発明の名称
イットリウムーバリウ！、・−コバルト酸化物導電性組成物３、特許出願人
住所 アメリカ合衆国９４０２５ カリフォルニア、メンロパーク、コンスチ
チューンヨン・ドライブ３００番
名称 レイケム・コーポレイション
４、代理人
住所 〒５４０ 大阪府大阪市中央区域見２丁目１番６１号ツイン２１ ＭＩＤ
ター７−内 電話（０６）９４９〜１２６１１９９０年２月７日
６、添付書類の目録
（１） 補正書の翻訳文 ｌ 通り嵐烈灸
ＳＨＥスクイド磁力計で磁化率を測定した。第２図は、典型的なイツトリウム−
バリウム−コバルト−酸素試料について温度（Ｋ）に刻１．て磁化率（ｅｍｕ、
１モル）をプロットしたものを示す。
ＹＢａｔＣＯｓＯａ、５の磁気挙動は、反強磁性型において３００°にで大きく
、正であり温度とともに減少するモーメントを示す。
請求の範囲
１５式：
％式％
［式中、Ａはイツトリウム、サマリウムまたはランタン、Ｂはカルシウム、スト
ロンチウムまたはバリウム、ただしＡがイツトリウムまたはサマリウムであれば
Ｂはバリウムを表し、Ｗは約０．５〜ｌ。
５、Ｘは約１．５〜２．５、ｙは約３および２は約３．５である。］で示される
組成物。
２、ｗが約１でありＸが約２、特許請求の範囲ｌ記載の組成物。
３、ＡがイツトリウムでありＢがバリウムである請求の範囲１または２記載の組
成物。
４、ＡがサマリウムでありＢがバリウムである請求の範囲ｌまたは２記載の組成
物。
５、Ａがランタンである請求の範囲ｌまｆニは２記載の組成物。
６．８がカルシウムである請求の範囲５記載の組成物。
７、Ｂがストロンチウムである請求の範囲５記載の組成物。
８．８がバリウムである請求の範囲５記戦の組成物。
手続補正書く方式）
％式％
１、事件の表示
ＰＣＴ／ＵＳ８９１０００４４
２、発明の名称
３．７１１正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 レイケム・コーポレイション
４、代理人
平成 ３年 ５月１４日（発送日）
６、補正の対象
明細書及び請求の範囲
７６補正の内容
国際調査報告
Claims (8)
- １．式： ＡｗＢｘＣｏｙＯｚ ［式中、Ａはイットリウム、サマリウムまたはランタン、Ｂはカルシウム、スト ロンチウムまたはバリウム、ただしＡがイットリウムまたはサマリウムであれば Ｂはバリウムを表し、ｗは約０．５〜１５、ｘは約１．５〜２．５、ｙは約２． ５〜３．５およびｚは約６．５以下である。〕 で示される組成物。
- ２．ｗが約１、＝が約２、ｙが約３およびｚが約３．５である請求の範囲１記載 の組成物。
- ３．ＡがイットリウムでありＢがバリウムである請求の範囲１または２記載の組 成物。
- ４．ＡがサマリウムでありＢがバリウムである請求の範囲１または２記載の組成 物。
- ５．Ａがランタンである請求の範囲１または２記載の組成物。
- ６．Ｂがカルシウムである請求の範囲５記載の組成物。
- ７．Ｂがストロンチウムである請求の範囲５記載の組成物。
- ８．Ｂがバリウムである請求の範囲５記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14353388A | 1988-01-05 | 1988-01-05 | |
| US143,533 | 1988-01-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03503520A true JPH03503520A (ja) | 1991-08-08 |
Family
ID=22504483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1501958A Pending JPH03503520A (ja) | 1988-01-05 | 1989-01-05 | イットリウム‐バリウム‐コバルト酸化物導電性組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03503520A (ja) |
| WO (1) | WO1989006219A1 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211415B1 (ja) * | 1971-05-19 | 1977-03-31 | ||
| JPS51150692A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-24 | Arita Kosei | High conductivity composed substance |
| US4076611A (en) * | 1976-04-19 | 1978-02-28 | Olin Corporation | Electrode with lanthanum-containing perovskite surface |
| JPS6054259B2 (ja) * | 1980-12-22 | 1985-11-29 | 株式会社村田製作所 | 感湿セラミツク |
-
1989
- 1989-01-05 WO PCT/US1989/000044 patent/WO1989006219A1/en not_active Application Discontinuation
- 1989-01-05 JP JP1501958A patent/JPH03503520A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1989006219A1 (en) | 1989-07-13 |
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