JPH0524862B2 - - Google Patents

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JPH0524862B2
JPH0524862B2 JP4889687A JP4889687A JPH0524862B2 JP H0524862 B2 JPH0524862 B2 JP H0524862B2 JP 4889687 A JP4889687 A JP 4889687A JP 4889687 A JP4889687 A JP 4889687A JP H0524862 B2 JPH0524862 B2 JP H0524862B2
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JP
Japan
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particles
metal
titanate
plate
potassium dititanate
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Application number
JP4889687A
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Japanese (ja)
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JPS63218512A (en
Inventor
Hiroaki Yanagida
Norio Shimizu
Tetsuya Nishi
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Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP4889687A priority Critical patent/JPS63218512A/en
Publication of JPS63218512A publication Critical patent/JPS63218512A/en
Publication of JPH0524862B2 publication Critical patent/JPH0524862B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明はチタン酸金属塩の板状粒子の製造法に
関し、詳しくは、結晶軸の軸方向が揃つたチタン
酸金属塩の成形物を簡単につくることができるチ
タン酸金属塩の板状粒子の製造法に関する。 本発明により製造されたチタン酸金属塩の板状
粒子は結晶軸の軸方向の揃つた素子の製造のため
の材料として使用することができ、その素子の製
造が簡便に行なうことができる利点を有する。 〔技術の背景および従来技術の説明〕 ペロブスカイト化合物、特にチタン酸バリウム
系、チタン酸鉛系またはチタン酸−ジルコン酸鉛
系のチタン含有ペロブスカイト化合物の焼結体は
圧電性・誘電性および焦電性応用部品として広く
実用に供されている。 これらの材料において、結晶軸の軸方向が一定
の方向に揃つた材料は高性能であることが期待さ
れ、これまでに結晶軸の軸方向が配向したチタン
酸バリウム焼結体の製造法が提案されている。 その一は、a軸方向に伸長したアナターゼ型二
酸化チタン針状粒子粉体と酸化バリウムの混合物
を成形して、針状粒子の伸長方向が同一方向に揃
つた成形体をつくり、これを焼結する方法(特開
昭57−188462号公報)であり、他の一は、繊維状
チタン酸バリウムを、成形型においてポリビニル
アルコール水溶液の存在下に、一定の方向から加
圧して、チタン酸バリウムの繊維方向の配向する
成形体をつくり、これを焼結する方法(特願昭60
−83629号)であり、他のもう一つは、チタン酸
金属塩繊維を、これと融和性を有する樹脂と混合
し、その混合物を細孔から押し出して成形し、そ
の成形物を焼結する方法(特願昭61−50522号)
であるが、これらの従来方法では、チタン酸金属
塩の焼結体をつくる場合、チタン酸金属塩の成形
物におけるチタン酸金属塩繊維の繊維方向を一定
の方向に配向するために、種々の工夫、考案を行
なつている。またこれらの従来方法では、チタン
酸金属塩繊維は、チタン酸カリウム繊維と水酸化
バリウムまたは水酸化鉛などの金属水酸化物との
水熱合成反応によつて、つくられている。チタン
酸カリウム繊維の製造では、ずつと以前は六チタ
ン酸バリウムと四チタン酸カリウムが使用されて
いたが、二チタン酸カリウムは、その溶融固体を
水和する時に、二チタン酸カリウム繊維が分離す
ることが見出されている。〔藤木良規他:窯業協
会誌 第90巻 第1号 第19〜22頁(1982年)〕 本発明者らは、チタン酸バリウムについて、永
年研究を続けているが、その研究において、二チ
タン酸カリウム繊維をエタノール中において湿式
粉砕すると、二チタン酸カリウム繊維は、その繊
維軸の方向に、さらに層状に分離し、二チタン酸
カリウムの板状粒子に分離するが、この二チタン
酸カリウムの板状粒子は、水熱法などによりチタ
ン酸バリウムやチタン酸鉛などのチタン酸金属塩
にしても、成形型に入れて、一方向からの加圧を
するだけで、それらのチタン酸金属塩は結晶軸の
軸方向が配向した成形体をつくり、この成形体を
焼結すると、結晶軸の軸方向が一定の方向に配向
していて、単結晶に近い規則的な結晶構造を有す
る焼結体が得られることを見出し、これらの知見
に基づいて本発明に到達した。 〔発明の目的および発明の要約〕 本発明の目的は、チタン酸金属塩の新規な板状
粒子の製造法を提供することにあり、詳しくは、
電気的特性のすぐれたチタン酸金属塩の成形体お
よび焼結体を簡単につくることができるチタン酸
金属塩の新規な板状粒子の製造法を提供すること
にあり、さらに詳しくは、チタン酸金属塩の結晶
軸の軸方向が配向した成形体および焼結体を簡単
で少ない労力でつくることができるチタン酸金属
塩の新規な板状粒子の製造法を提供することにあ
る。 本発明は、繊維状の二チタン酸カリウムをエタ
ノールの存在下に湿式粉砕して、繊維状の二チタ
ン酸カリウムの繊維の方向と平行の方向に層状に
裂開し、それによつて二チタン酸カリウムの板状
粒子をつくること、および二チタン酸カリウムの
板状粒子を金属水酸化物と反応させて、チタン酸
金属塩の板状粒子をつくることを特徴とするチタ
ン酸金属塩の板状粒子の製造法である。 本発明のチタン酸金属塩の板状粒子の製造にお
いて、出発物質の繊維状の二チタン酸カリウム
は、二チタン酸カリウムの溶融した塊状物を一方
向より急冷して、その冷却の方向と平行の方向に
繊維状の二チタン酸カリウムの結晶が成長し、配
列した塊状物をつくること、および繊維状の二チ
タン酸カリウムが配列した塊状物を水和して、繊
維状の二チタン酸カリウムを解き放つことによつ
てつくられたものを使用することができる。 本発明によつてつくられたチタン酸金属塩の板
状粒子は、これを、さらにエタノールの存在下に
おいて、湿式粉砕して、チタン酸金属塩の板状粒
子の裂開をより完全に行なうこともできる。 本発明によつてつくられるチタン酸金属塩はチ
タン酸バリウムまたはチタン酸鉛を使用すること
ができる。 〔発明の具体的な説明〕 本発明のチタン酸金属塩の板状粒子の製造にお
ける二チタン酸カリウム繊維はK2CO3とTiO2
化学量論比組成の混合物を1100℃において溶融し
た後冷却するメルト法によつてつくることができ
るが、溶融した反応生成物を一方向より急冷し
て、その結晶化に方向性を与えることが好まし
い。二チタン酸カリウム繊維は、冷却による結晶
化の方向に配向しているから、溶融状の反応生成
物の冷却による結晶化領域の進行とともに二チタ
ン酸カリウム繊維が形成されると考えられる。 溶融状態の反応生成物の急冷は、K2CO3
TiO2の溶融状態における反応生成物を平底の容
器に入れ、その底面を下から急冷する方法、その
溶融状態における反応生成物を、底面を冷却して
いる平底の容器に流し込み、急冷する方法、およ
びK2CO3とTiO2の溶融状態における反応を、平
底の反応容器で行ない、反応後に平底の反応容器
の底面を下から急冷する方法のいずれの方法であ
つてもよいが、いずれの方法であつても、冷却速
度を大きくして、冷却による反応生成物の溶融物
における結晶化領域が冷却を行なつている底面か
ら上方へ直線的に移動することを必要とする。反
応生成物の溶融物の冷却による結晶化によつて、
二チタン酸カリウム繊維が結晶化の方向に伸長し
て形成すると考えられる。 冷却により固化し、結晶化した生成物は、二チ
タン酸カリウム繊維がバラバラに解き放されてお
らず、固化した塊状物であるが、この塊状物を水
中に浸漬して、攪拌すると、二チタン酸カリウム
繊維が塊状の繊維集合体から解き放されて分離
し、水底に沈降する。これは二チタン酸カリウム
の溶融固化相からカリウムイオンが一部溶出し
て、膨潤性の水和相を形成することによつて、二
チタン酸カリウム繊維がはく離すると考えられて
いる。〔藤木良規他「二チタン酸カリウム繊維の
水和と誘導体」:窯業協会誌 第90巻 第1号
第19〜23頁(1982年)〕 水底に沈降した二チタン酸カリウム繊維を集
め、これをエタノール中で湿式粉砕する。湿式粉
砕はエタノールを入れた乳鉢において二チタン酸
カリウム繊維を乳棒によりすりつぶす方法または
これと同様の公知の方法により行なわれ、それに
よつて二チタン酸カリウム繊維は繊維の長さ方向
に層状に裂開して、二チタン酸カリウムの板状粒
子が得られる。 本発明では、二チタン酸カリウムの板状粒子を
金属水酸化物の粉末および水とともに密閉圧力容
器に入れ、これを加熱してチタン酸金属塩の板状
粒子をつくる。たとえばチタン酸バリウムの板状
粒子をつくる場合は、金属水酸化物として水酸化
バリウムを使用し、チタン酸鉛の板状粒子をつく
る場合は、水酸化鉛または塩基性酢酸鉛を使用す
るが、チタン酸鉛をつくる場合、二チタン酸カリ
ウムの板状粒子を、その反応に先立つて希塩酸に
浸漬してカリウムイオンを二チタン酸カリウムの
板状粒子から取り出し、この二チタン酸カリウム
の板状粒子を水酸化鉛または塩基性酢酸鉛および
水とともに圧力容器に入れ、これを加熱して、チ
タン酸鉛の板状粒子をつくる。 このようにして得られたチタン酸金属塩の板状
粒子が凝集して塊状物となつている場合は、この
塊状物を再びエタノール中において湿式粉砕し
て、凝集塊のないバラバラのチタン酸金属塩の板
状粒子を得ることができる。 本発明によつて得られたチタン酸金属塩の板状
粒子は、これを成形した後、焼結して圧電性の磁
器材料をつくるときにその成形工程において、一
方向から加圧するだけで、その粒子方向が配向し
た成形物を得ることができるから、配向性圧電体
の磁器材料の製造が簡単で容易になる利点があ
る。 以下において本発明の実施例および試験例を挙
げて、本発明をさらに詳しく説明する。 実施例 1 (チタン酸カリウムの板状粒子の調製) 二酸化チタン(TiO2、高純度化学社製、純度
99.9%の試薬)の粉末15.0g(0.19モル)を炭酸
カリウム(K2CO3、守随彦太郎商店製、試薬特
級)12.97g(0.094モル)と混合した。その粉末
混合物を100ml容の白金ルツボに入れ、その白金
ルツボを電気炉(千代田セラミツクス製)に入
れ、1100℃において30分加熱して、粉末混合物を
溶融した後、白金ルツボを電気炉から取り出し、
その白金ルツボを直ちに下面を流水により冷却し
ている銅板上に置き、溶融している反応混合物を
白金ルツボの底面から冷却して、固化し、二チタ
ン酸カリウム(K2O・2TiO2)の塊状物を得た。
この二チタン酸カリウムの塊状物を1の水に6
時間浸漬して、二チタン酸カリウムの棒状物を得
た。 この二チタン酸カリウムの棒状物を、メノー乳
鉢に入れ、これにエタノール20mlを加え、10分間
湿式粉砕して二チタン酸カリウム(K2O・
2TiO2・2H2O)の板状粒子を得た。 (チタン酸バリウムの板状粒子の調製) 上記で得られたチタン酸カリウムの板状粒子10
gおよび水酸化バリウム〔Ba(OH)2・8H2O守随
彦太郎商店製、試薬特級〕15.01gをポリビンに
入れ、ポリビンを振とうして充分に混合した後、
その混合物を水120c.c.とともに銀製の円盤状の反
応容器〔42mm(径)×150mm(高さ)〕に入れ、こ
の反応容器をオートクレーブに入れ、150℃にお
いて10時間反応させた。その後、ケーキ状の反応
物を取り出し、反応物を、洗液が中性になるまで
水洗し、これを80℃の温度において24時間乾燥し
た。 このケーキ状の反応物を420μmの篩で分級し、
篩上の反応物をメノー乳鉢に入れ、これにエタノ
ール20mlを加え、5分間湿式粉砕した後、乾燥し
て、チタン酸バリウムの板状粒子12.4gを得た。 実施例 2 (チタン酸鉛の板状粒子の調製) 実施例1で得たチタン酸カリウムの板状粒子10
gを0.5N塩酸(HC1)に浸漬し、得られた二酸
化チタン(TiO2・2H2O)および塩基性酢酸鉛
〔Pb(CH3COO)2・Pb(OH)2、守随彦太郎商店
製、試薬特級〕48.87gをポリビンに入れ、充分
に混合した後、その混合物を水120c.c.とともに、
ステンレスにテフロンコーテイングを施した円盤
状の反応容器〔46mm(径)×150mm(高さ)〕に入
れ、この反応容器をオートクレーブに入れ、300
℃の温度において1時間反応させた。 その後、ケーキ状の反応物を取り出し、反応物
を、洗液が中性になるまで水洗し、これを80℃の
温度において24時間乾燥した。 このケーキ状の反応物を420μm目の篩で分級
し、篩上の反応物をメノー乳鉢に入れ、これにエ
タノール20mlを加え、5分間湿式粉砕した後、乾
燥して、チタン酸鉛の板状粒子39.8gを得た。 試験例(焼結体の結晶軸の配向) (1) 試料の調製 (1-1) チタン酸バリウム焼結体 実施例1で得たチタン酸バリウムの板状粒子
約3gを成形型〔15mm(径)×30mm(高さ)〕に
入れ、66.4Paの圧力の下に加圧し、成形した
後、成形物を電気炉に入れ、1350℃において5
時間焼成して、チタン酸バリウム焼結体を得
た。 (1-2) チタン酸鉛焼結体 実施例2で得たチタン酸鉛の板状粒子10gに
焼結助剤として、二酸化マンガン(MnO2、高
純度化学社製、99.9%試薬)0.032gおよび酸
化ランタン(La2O3、高純度化学社製、99.9%
試薬)0.193gを加え、さらに不足分の酸化チ
タン(TiO2、高純度化学社製、99.9%試薬)
0.293gを加え、エタノール20mlとともに乳鉢
中においてよく混合する。この混合物約3gを
成形型〔15mm(径)×30mm(高さ)〕に入れ、
66.4Paの圧力の下に加圧し、成形した後、成形
物を電気炉に入れ、1280℃の温度において5時
間焼成して、チタン酸鉛の焼結体を得た。 この焼結体は0.99〔0.90(PbO・TiO2)+0.1/
3(La2O3・3TiO2)〕+0.01MnO2の量論組成の
ものであつた。 (2) 焼結体の結晶軸の配向性の計測 (2-1) X線回折パターンの測定 チタン酸バリウム焼結体およびチタン酸鉛焼
結体の試料、およびこれらの焼結体の焼結処理
前の成形物の試料について、成形物を加圧した
軸と平行な面にX線を照射し、X線回折のパタ
ーンを測定した。 (2-2) 結晶軸の配向指数の計測 チタン酸バリウム焼結体およびチタン酸鉛焼
結体の試料のX線回折パターンから、それぞれ
のピーク強度を表わすX線回折線を作図して、
第3図のチタン酸バリウム焼結体のX線回折線
図および第4図のチタン酸鉛焼結体のX線回折
線図を作図した。 第3図および第4図のX線回折線図において、
X線の照射方向に対するa軸の回折線(hOO)
と表わし、c軸の回折線を(OOl)と表わし、そ
れぞれの試料について、全回折線の積分強度の総
和:Σ(Ihkl)に対する(hOO)面(a軸)および
(OOl)面(c軸)の回折線の総和:Σ(IhOO
IOOl)の比をP、すなわち P=Σ(IhOO+IOOl)/Σ(Ihkl) とし、結晶軸が配向していない試料のそれの比を
P0、すなわち P0=Σ(IhOO+IOOl)/Σ(Ihkl) として、(hOO)面(a軸)および(OOl)面
(c軸)の配向指数(P/P0)を算出した。 チタン酸バリウムおよびチタン酸鉛の結晶軸が
配向していない試料のP0は、JCPDSカードの5
−0626(TiBaO3、Tetragonal)および6−0452
(TiPbO3、Tetragonal)より引用した。 (3) 結果 (3-1) X線回折パターン チタン酸バリウムの焼結体のX線回折のパタ
ーンは第1図に示すとおりであり、第1図aは
対照のチタン酸バリウムの焼結前の成形物のX
線回折パターンであり、第1図bはチタン酸バ
リウム焼結体のX線回折パターンである。 チタン酸鉛の焼結体のX線回折パターンは第
2図に示すとおりであり、第2図aは対照のチ
タン酸鉛の焼結前の成形物のX線回折パターン
であり、第2図bはチタン酸鉛焼結体のX線回
折パターンである。 (3-2) 結晶軸の配向指数(P/P0) 第1表に示すとおりであつた。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing plate-like particles of metal titanate, and more specifically, the present invention relates to a method for producing plate-shaped particles of metal titanate, and more specifically, a method for producing plate-like particles of metal titanate, which allows easy production of molded metal titanate with crystal axes aligned in the same direction. This invention relates to a method for producing plate-like particles of metal salt. The plate-shaped particles of the metal titanate produced according to the present invention can be used as a material for producing elements in which the crystal axes are aligned in the axial direction, and have the advantage that the elements can be easily produced. have [Technical Background and Description of Prior Art] Perovskite compounds, especially sintered bodies of titanium-containing perovskite compounds based on barium titanate, lead titanate, or lead titanate-zirconate, have piezoelectric, dielectric, and pyroelectric properties. It is widely used as an applied part. Among these materials, materials whose crystal axes are aligned in a certain direction are expected to have high performance, and so far a method for manufacturing barium titanate sintered bodies with oriented crystal axes has been proposed. has been done. One method involves molding a mixture of anatase-type titanium dioxide acicular particle powder that extends in the a-axis direction and barium oxide to create a compact in which the elongation direction of the acicular particles is aligned in the same direction, and then sintering this. Another method is to pressurize fibrous barium titanate from a fixed direction in the presence of an aqueous polyvinyl alcohol solution in a mold to form barium titanate. A method of making a molded body with fiber orientation and sintering it (patent application 1983)
-83629), and the other method involves mixing metal titanate fibers with a resin that is compatible with the fibers, extruding the mixture through pores to shape it, and sintering the molded product. Method (Patent Application No. 61-50522)
However, in these conventional methods, when producing a sintered body of metal titanate, various methods are used to orient the fiber direction of the metal titanate fibers in a fixed direction in the molded product of metal titanate. We are innovating and devising new ideas. Further, in these conventional methods, metal titanate fibers are produced by a hydrothermal synthesis reaction between potassium titanate fibers and a metal hydroxide such as barium hydroxide or lead hydroxide. In the production of potassium titanate fibers, barium hexatitanate and potassium tetratitanate were previously used; however, potassium dititanate is produced by separating potassium dititanate fibers when its molten solid is hydrated. It has been found that [Yoshiki Fujiki et al.: Journal of the Ceramic Industry Association Vol. 90, No. 1, pp. 19-22 (1982)] The present inventors have been conducting research on barium titanate for many years, and in this research, When potassium fibers are wet-milled in ethanol, the potassium dititanate fibers are further separated into layers in the direction of the fiber axis and separated into plate-like particles of potassium dititanate. Even if the titanate metal salts such as barium titanate or lead titanate are made by a hydrothermal method, these metal titanate salts can be made by simply placing them in a mold and applying pressure from one direction. When a molded body with oriented crystal axes is made and this molded body is sintered, a sintered body with crystal axes oriented in a certain direction and a regular crystal structure close to that of a single crystal is produced. The present invention was achieved based on these findings. [Object of the Invention and Summary of the Invention] An object of the present invention is to provide a novel method for producing plate-like particles of metal titanate.
The object of the present invention is to provide a method for producing novel plate-like particles of metal titanate, which allows easy production of compacts and sintered bodies of metal titanate with excellent electrical properties. It is an object of the present invention to provide a novel method for producing plate-shaped particles of metal titanate, which allows molded bodies and sintered bodies in which the axial direction of the crystal axis of the metal salt is oriented to be easily produced with little labor. The present invention wet-pulverizes fibrous potassium dititanate in the presence of ethanol to split the fibrous potassium dititanate into layers in a direction parallel to the direction of the fibers of the fibrous potassium dititanate. A plate-shaped metal titanate salt, characterized in that plate-shaped particles of potassium dititanate are produced, and plate-shaped particles of a metal titanate are produced by reacting the plate-shaped particles of potassium dititanate with a metal hydroxide. This is a method for producing particles. In the production of plate-like particles of metal titanate of the present invention, the fibrous potassium dititanate starting material is prepared by rapidly cooling a molten lump of potassium dititanate from one direction, parallel to the cooling direction. The crystals of fibrous potassium dititanate grow in the direction of , forming an arrayed mass, and the fibrous potassium dititanate crystals are hydrated to form a fibrous potassium dititanate crystal. You can use what is created by releasing the . The plate-shaped particles of metal titanate produced according to the present invention are further wet-pulverized in the presence of ethanol to more completely cleave the plate-shaped particles of metal titanate. You can also do it. The metal titanate salt made according to the present invention can be barium titanate or lead titanate. [Detailed Description of the Invention] In the production of plate-like particles of metal titanate of the present invention, potassium dititanate fibers are produced by melting a mixture of K 2 CO 3 and TiO 2 at a stoichiometric ratio at 1100°C. Although it can be produced by a cooling melt method, it is preferable to rapidly cool the molten reaction product in one direction to impart directionality to its crystallization. Since the potassium dititanate fibers are oriented in the direction of crystallization due to cooling, it is thought that the potassium dititanate fibers are formed as the crystallization region advances due to cooling of the molten reaction product. The quenching of the reaction product in the molten state is performed by adding K 2 CO 3 and
A method in which the reaction product in a molten state of TiO 2 is poured into a flat-bottomed container and the bottom is rapidly cooled from below; A method in which the reaction product in a molten state is poured into a flat-bottomed container whose bottom is being cooled and rapidly cooled; Alternatively, the reaction of K 2 CO 3 and TiO 2 in a molten state may be carried out in a flat-bottomed reaction vessel, and after the reaction, the bottom of the flat-bottomed reaction vessel may be rapidly cooled from below, but any method may be used. Even so, it is necessary to increase the cooling rate so that the crystallized region of the reaction product melt due to cooling moves linearly upward from the bottom surface being cooled. By crystallization on cooling of the melt of the reaction product,
It is thought that the potassium dititanate fibers are formed by stretching in the direction of crystallization. The product solidified and crystallized by cooling is a solidified lump of potassium dititanate fibers that have not been loosened, but when this lump is immersed in water and stirred, dititanic acid Potassium fibers break loose from the bulk fiber aggregate, separate, and settle to the bottom of the water. It is believed that this is because some potassium ions are eluted from the melt-solidified phase of potassium dititanate to form a swellable hydrated phase, which causes the potassium dititanate fibers to separate. [Yoshiki Fujiki et al. “Hydration and derivatives of potassium dititanate fibers”: Journal of the Ceramics Association, Vol. 90, No. 1
Pages 19-23 (1982)] Potassium dititanate fibers that have settled to the bottom of the water are collected and wet-pulverized in ethanol. Wet grinding is carried out by grinding the potassium dititanate fibers with a pestle in a mortar containing ethanol, or by a similar known method, whereby the potassium dititanate fibers are split into layers in the length direction of the fibers. As a result, plate-like particles of potassium dititanate are obtained. In the present invention, plate-shaped particles of potassium dititanate are placed in a sealed pressure vessel together with metal hydroxide powder and water, and the container is heated to produce plate-shaped particles of metal titanate. For example, when making plate-like particles of barium titanate, barium hydroxide is used as the metal hydroxide, and when making plate-like particles of lead titanate, lead hydroxide or basic lead acetate is used. When producing lead titanate, plate-shaped particles of potassium dititanate are immersed in dilute hydrochloric acid prior to the reaction to extract potassium ions from the plate-shaped particles of potassium dititanate. is placed in a pressure vessel with lead hydroxide or basic lead acetate and water and heated to produce plate-like particles of lead titanate. If the plate-shaped particles of the metal titanate obtained in this way are aggregated to form a lump, the lump is wet-pulverized again in ethanol to form the metal titanate without any agglomerates. Platy-shaped particles of salt can be obtained. The plate-like particles of metal titanate obtained by the present invention can be formed and then sintered to produce a piezoelectric porcelain material by simply applying pressure from one direction during the forming process. Since it is possible to obtain a molded product in which the grain direction is oriented, there is an advantage that the production of the oriented piezoelectric ceramic material is simple and easy. The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples and Test Examples. Example 1 (Preparation of plate-like particles of potassium titanate) Titanium dioxide (TiO 2 , manufactured by Kojundo Kagaku Co., Ltd., purity
15.0 g (0.19 mol) of powder of 99.9% reagent) was mixed with 12.97 g (0.094 mol) of potassium carbonate (K 2 CO 3 , manufactured by Shuzui Hikotaro Shoten, special grade reagent). The powder mixture was placed in a 100ml platinum crucible, the platinum crucible was placed in an electric furnace (manufactured by Chiyoda Ceramics), and heated at 1100°C for 30 minutes to melt the powder mixture, and then the platinum crucible was taken out of the electric furnace.
The platinum crucible was immediately placed on a copper plate whose bottom surface was cooled with running water, and the molten reaction mixture was cooled from the bottom of the platinum crucible to solidify and form potassium dititanate (K 2 O.2TiO 2 ). A lump was obtained.
Add this lump of potassium dititanate to 1 part water and 6 parts water.
After soaking for a period of time, a bar of potassium dititanate was obtained. Place this stick of potassium dititanate in an agate mortar, add 20 ml of ethanol, and wet-mill for 10 minutes to obtain potassium dititanate (K 2 O.
2TiO 2 .2H 2 O) plate-like particles were obtained. (Preparation of plate-like particles of barium titanate) Platy-like particles of potassium titanate obtained above 10
g and 15.01 g of barium hydroxide [Ba(OH) 2.8H 2 O manufactured by Morizui Hikotaro Shoten, special grade reagent] were placed in a polyethylene bottle, and after shaking the polyethylene bottle to mix thoroughly,
The mixture was placed in a silver disc-shaped reaction vessel [42 mm (diameter) x 150 mm (height)] together with 120 c.c. of water, and this reaction vessel was placed in an autoclave and reacted at 150°C for 10 hours. Thereafter, the reaction product in the form of a cake was taken out, washed with water until the washing liquid became neutral, and dried at a temperature of 80° C. for 24 hours. This cake-like reaction product was classified with a 420 μm sieve,
The reaction product on the sieve was placed in an agate mortar, 20 ml of ethanol was added thereto, wet pulverized for 5 minutes, and then dried to obtain 12.4 g of barium titanate plate-like particles. Example 2 (Preparation of plate-like particles of lead titanate) Platy-like particles of potassium titanate obtained in Example 1 10
titanium dioxide (TiO 2 2H 2 O) and basic lead acetate [Pb (CH 3 COO) 2・Pb (OH) 2 , manufactured by Shuzui Hikotaro Shoten. , Reagent Special Grade] 48.87 g into a polyethylene bottle, mix thoroughly, and then add the mixture with 120 c.c. of water.
Place it in a disc-shaped reaction vessel [46 mm (diameter) x 150 mm (height)] made of stainless steel coated with Teflon, and place this reaction vessel in an autoclave for 300 min.
The reaction was carried out for 1 hour at a temperature of .degree. Thereafter, the reaction product in the form of a cake was taken out, washed with water until the washing liquid became neutral, and dried at a temperature of 80° C. for 24 hours. This cake-like reaction product was classified using a 420 μm sieve, and the reaction product on the sieve was placed in an agate mortar, 20 ml of ethanol was added thereto, wet pulverized for 5 minutes, and then dried to form a plate of lead titanate. 39.8 g of particles were obtained. Test Example (Orientation of crystal axis of sintered body) (1) Preparation of sample (1-1) Barium titanate sintered body Approximately 3 g of barium titanate plate-like particles obtained in Example 1 were placed in a mold [15 mm ( diameter) x 30 mm (height)] and pressurized under a pressure of 66.4 Pa to form the product.The molded product was then placed in an electric furnace and heated at 1350°C for 50 minutes.
After firing for a period of time, a barium titanate sintered body was obtained. (1-2) Lead titanate sintered body 0.032 g of manganese dioxide (MnO 2 , manufactured by Kojundo Kagaku Co., Ltd., 99.9% reagent) was added as a sintering aid to 10 g of the lead titanate plate-shaped particles obtained in Example 2. and lanthanum oxide (La 2 O 3 , manufactured by Kojundo Kagaku Co., Ltd., 99.9%
Add 0.193g of reagent) and add the remaining amount of titanium oxide (TiO 2 , manufactured by Kojundo Kagaku Co., Ltd., 99.9% reagent)
Add 0.293 g and mix well in a mortar with 20 ml of ethanol. Put about 3g of this mixture into a mold [15mm (diameter) x 30mm (height)],
After pressurizing and molding under a pressure of 66.4 Pa, the molded product was placed in an electric furnace and fired at a temperature of 1280° C. for 5 hours to obtain a sintered body of lead titanate. This sintered body is 0.99 [0.90 (PbO・TiO 2 ) + 0.1/
It had a stoichiometric composition of 3(La 2 O 3 .3TiO 2 )]+0.01MnO 2 . (2) Measurement of crystal axis orientation of sintered bodies (2-1) Measurement of X-ray diffraction patterns Samples of barium titanate sintered bodies and lead titanate sintered bodies, and sintering of these sintered bodies Regarding the sample of the molded product before treatment, the surface parallel to the axis on which the molded product was pressed was irradiated with X-rays, and the X-ray diffraction pattern was measured. (2-2) Measurement of the orientation index of crystal axes From the X-ray diffraction patterns of samples of barium titanate sintered bodies and lead titanate sintered bodies, X-ray diffraction lines representing the respective peak intensities are drawn,
An X-ray diffraction diagram of the barium titanate sintered body shown in FIG. 3 and an X-ray diffraction diagram of the lead titanate sintered body shown in FIG. 4 were drawn. In the X-ray diffraction diagrams of FIGS. 3 and 4,
Diffraction line of a-axis (hOO) with respect to the direction of X-ray irradiation
The c-axis diffraction line is expressed as (OOl), and for each sample, the sum of integrated intensities of all diffraction lines: ( hOO ) plane (a-axis) and (OOl) plane (c Total sum of diffraction lines of axis): Σ(I hOO +
Let the ratio of I OOl ) be P, that is, P = Σ(I hOO + I OOl )/Σ(I hkl ), and the ratio of that for a sample whose crystal axes are not oriented is
Calculate the orientation index (P/P 0 ) of the ( hOO ) plane (a- axis ) and (OOl) plane (c-axis) as P 0 , that is, P 0 = Σ( I hOO + I OOl )/Σ(I hkl ) did. The P 0 of barium titanate and lead titanate samples whose crystal axes are not oriented is 5 on the JCPDS card.
−0626 (TiBaO 3 , Tetragonal) and 6-0452
(TiPbO 3 , Tetragonal). (3) Results (3-1) X-ray diffraction pattern The X-ray diffraction pattern of the barium titanate sintered body is shown in Figure 1, and Figure 1 a shows the control barium titanate before sintering. X of the molded product
This is a ray diffraction pattern, and FIG. 1b is an X-ray diffraction pattern of a barium titanate sintered body. The X-ray diffraction pattern of the sintered body of lead titanate is as shown in Figure 2, and Figure 2a is the X-ray diffraction pattern of the control molded body of lead titanate before sintering. b is an X-ray diffraction pattern of the lead titanate sintered body. (3-2) Orientation index of crystal axis (P/P 0 ) It was as shown in Table 1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

チタン酸金属塩の圧電性焼結体磁器材料の製造
における成形において一方向からの加圧だけの簡
単な工程によつて結晶軸の配向した成形体をつく
ることができる。
In the production of piezoelectric sintered ceramic material of metal titanate, a molded body with oriented crystal axes can be produced by a simple process of applying pressure from one direction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は実施例1のチタン酸バリウムの板状粒
子の成形体のX線回折のパターンを示す図表であ
つて、aは、その焼成前の成形体のX線回折のパ
ターンを示す図表、そしてbはその焼成後の焼結
体のX線回折のパターンを示す図表である。第2
図は実施例2のチタン酸鉛の板状粒子の成形体の
X線回折のパターンを示す図表であつて、aはそ
の焼成前の成形体のX線回折のパターンを示す図
表、そしてbはその焼成後の焼結体のX線回折の
パターンを示す図表である。第3図はチタン酸バ
リウム焼結体のX線回折のピーク強度を示す回折
線図、そして第4図はチタン酸鉛焼結体のX線回
折のピーク強度を示す回折線図である。
FIG. 1 is a diagram showing the X-ray diffraction pattern of the molded body of barium titanate plate-like particles of Example 1, and a is a diagram showing the X-ray diffraction pattern of the molded body before firing; And b is a chart showing the X-ray diffraction pattern of the sintered body after firing. Second
The figure is a chart showing the X-ray diffraction pattern of the molded body of lead titanate plate-like particles of Example 2, in which a is a chart showing the X-ray diffraction pattern of the molded body before firing, and b is a chart showing the X-ray diffraction pattern of the molded body before firing. It is a chart showing the X-ray diffraction pattern of the sintered body after firing. FIG. 3 is a diffraction diagram showing the peak intensity of X-ray diffraction of the barium titanate sintered body, and FIG. 4 is a diffraction diagram showing the peak intensity of X-ray diffraction of the lead titanate sintered body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 二チタン酸カリウム繊維をエタノールの存在
下に湿式粉砕して、二チタン酸カリウムの板状粒
子をつくること、および二チタン酸カリウムの板
状粒子を金属水酸化物と反応させ、それによつて
チタン酸金属塩の板状粒子をつくることを特徴と
するチタン酸金属塩の板状粒子の製造法。 2 二チタン酸カリウム繊維が、二チタン酸カリ
ウムの溶融物を急冷して、塊状物とすること、お
よび二チタン酸カリウムの塊状物を水和すること
によつて製造されたものであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載のチタン酸金属塩の
板状粒子の製造法。 3 チタン酸金属塩の板状粒子が、二チタン酸カ
リウムと金属水酸化物との反応によりつくられた
チタン酸金属塩の板状粒子を、エタノールの存在
下に湿式粉砕して得られたものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載
のチタン酸金属塩の板状粒子の製造法。 4 チタン酸金属塩における金属が、バリウムで
あること、および金属水酸化物における金属が、
バリウムであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第3項のいずれかに記載のチタン酸
金属塩の板状粒子の製造法。 5 チタン酸金属塩における金属が、鉛であるこ
と、および金属水酸化物における金属が、鉛であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第3項のいずれかに記載のチタン酸金属塩の板状
粒子の製造法。
[Claims] 1. Wet-milling potassium dititanate fibers in the presence of ethanol to produce plate-like particles of potassium dititanate, and combining the plate-like particles of potassium dititanate with a metal hydroxide. 1. A method for producing plate-like particles of metal titanate, which comprises reacting and thereby producing plate-like particles of metal titanate. 2. That the potassium dititanate fibers are produced by rapidly cooling a melt of potassium dititanate to form a lump, and by hydrating the potassium dititanate lump. A method for producing plate-like particles of metal titanate according to claim 1. 3. Platy particles of metal titanate are obtained by wet-pulverizing plate-shaped particles of metal titanate produced by the reaction of potassium dititanate and metal hydroxide in the presence of ethanol. A method for producing plate-like particles of metal titanate according to claim 1 or 2, characterized in that: 4. The metal in the metal titanate is barium, and the metal in the metal hydroxide is
The method for producing plate-like particles of metal titanate according to any one of claims 1 to 3, wherein the particles are barium. 5. The titanic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal in the titanate metal salt is lead, and the metal in the metal hydroxide is lead. Method for producing plate-like particles of metal salt.
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