JPH05254838A - Production of titanium-modified zirconia - Google Patents

Production of titanium-modified zirconia

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JPH05254838A
JPH05254838A JP4108128A JP10812892A JPH05254838A JP H05254838 A JPH05254838 A JP H05254838A JP 4108128 A JP4108128 A JP 4108128A JP 10812892 A JP10812892 A JP 10812892A JP H05254838 A JPH05254838 A JP H05254838A
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titanium
zirconia
suspension
hydrated
salt
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Kazuhiro Tsuji
一弘 辻
Masaaki Ishikawa
真章 石川
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Osaka Cement Co Ltd
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00Compounds of zirconium

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the method for producing titanium-modified zirconia having good dispersibility and capable of exhibiting excellent sinterability. CONSTITUTION:A method for producing the titanium-modified zirconia from an aqueous solution is characterized by adding a titanium salt aqueous solution to a suspension of a monoclinic zirconia hydrate obtained by the hydrolysis of a zirconia salt, hydrolyzing the titanium salt to change the suspension into a suspension of a mixture comprising the monoclinic zirconia hydrate and the tetragonal titania hydrate, and subsequently calcining the precipitated products.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、チタン変成ジルコニア
の製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing titanium-modified zirconia.

【0002】[0002]

【従来技術とその問題点】チタン変成ジルコニアは、チ
タン酸ジルコン酸鉛(PZT)系又はチタン酸ジルコン
酸ランタン酸鉛(PLZT)系の圧電体材料を乾式法で
合成する際の原料として用いられている。かかるチタン
変成ジルコニアは、通常は共沈法又は加水分解法によっ
てジルコニウム塩、チタニウム塩等を含む水溶液又は懸
濁液から合成されている。
2. Description of the Related Art Titanium-modified zirconia is used as a raw material when a lead zirconate titanate (PZT) -based or lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) -based piezoelectric material is synthesized by a dry method. ing. Such titanium-modified zirconia is usually synthesized by a coprecipitation method or a hydrolysis method from an aqueous solution or suspension containing a zirconium salt, a titanium salt or the like.

【0003】上記共沈法は、ジルコニウム塩に少量のチ
タニウム塩を加えた水溶液をアルカリと接触させること
により、ジルコニウムとチタニウムの水酸化物を共沈的
に沈殿させ、この沈殿物を濾過、乾燥及び仮焼してチタ
ン変成ジルコニアを得るという方法である。また上記加
水分解法は、ジルコニウム塩に少量のチタニウム塩を混
合した液を100℃程度の温度に保って白濁したゾル状
物質とし、次いでこれを濾過、乾燥及び仮焼してチタン
変成ジルコニアを得るという方法である。
In the above coprecipitation method, a zirconium salt and a small amount of a titanium salt are brought into contact with an aqueous solution to coprecipitate a hydroxide of zirconium and titanium, and the precipitate is filtered and dried. And calcination to obtain titanium-modified zirconia. In the hydrolysis method, a liquid obtained by mixing a small amount of titanium salt with a zirconium salt is maintained at a temperature of about 100 ° C. to obtain a cloudy sol-like substance, which is then filtered, dried and calcined to obtain titanium-modified zirconia. Is the method.

【0004】そして、これらの製造方法は、ジルコニア
に少量のチタニアを添加して系に不均一性を導入する、
即ち粒径、組成等に一定の分布(不均一さ)をもたせる
ことにより、ジルコニアとチタニアとの均一な混合を図
ろうとするものである。
And, these manufacturing methods add a small amount of titania to zirconia to introduce heterogeneity into the system.
That is, it is intended to achieve a uniform mixture of zirconia and titania by giving a certain distribution (non-uniformity) in particle size, composition and the like.

【0005】しかしながら、これらの方法では、イオン
レベルで均一に混合することができても、粒子レベルで
は充分な不均一性を導入することが極めて困難である。
このため、これらの製造法により得られるチタン変成ジ
ルコニア粉末の分散性は低く、容易に凝集を起こしてし
まう。つまり、かかる凝集をもつ粉末は、焼成しても優
れた焼結性を発揮することができないので、圧電体材料
等の原料として最適なものとは言い難い。
However, with these methods, it is extremely difficult to introduce sufficient inhomogeneity at the particle level, even if the mixing can be done uniformly at the ion level.
Therefore, the titanium-modified zirconia powder obtained by these manufacturing methods has low dispersibility and easily agglomerates. In other words, the powder having such agglomeration cannot exhibit excellent sinterability even when fired, so it cannot be said to be the most suitable raw material for the piezoelectric material or the like.

【0006】従って、現在、圧電体材料等の原料として
最適なチタン変成ジルコニアの製造方法の開発が切望さ
れている。
Therefore, at present, development of a method for producing titanium-modified zirconia, which is optimal as a raw material for piezoelectric materials and the like, has been earnestly desired.

【0007】[0007]

【問題点を解決するための手段】本発明は、分散性が良
好であり、優れた焼結性を発揮できるチタン変成ジルコ
ニアの製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing titanium-modified zirconia having good dispersibility and exhibiting excellent sinterability.

【0008】本発明者らは、上記従来技術の問題に鑑み
て鋭意研究を重ねた結果、単斜晶の水和ジルコニアの懸
濁液中にチタニウム塩を加えて加水分解して得られる混
合懸濁液、或いは正方晶の水和チタニアの懸濁液中にジ
ルコニウム塩を加えて加水分解して得られる混合懸濁液
から、一定範囲の粒径をもつジルコニア粒子とチタニア
粒子を調製することによって、粒子レベルで不均一性を
導入することに成功した。そして、これにより得られる
チタン変成ジルコニアが優れた分散性を発揮することを
見出し、本発明を完成するに至った。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies in view of the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, mixed suspension obtained by adding a titanium salt to a suspension of monoclinic hydrated zirconia and hydrolyzing it. By preparing zirconia particles and titania particles having a certain range of particle size from a suspension obtained by hydrolyzing a suspension or a suspension of tetragonal hydrated titania containing a zirconium salt. , Succeeded in introducing heterogeneity at the particle level. Then, they found that the titanium-modified zirconia obtained thereby exhibited excellent dispersibility, and completed the present invention.

【0009】即ち、本発明は、下記の第1発明及び第2
発明を提供するものである; (第1発明)水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、ジルコニウム塩を加水分解することに
より得られる単斜晶水和ジルコニアの懸濁液に、チタニ
ウム塩水溶液を加えて該チタニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を単斜晶水和ジルコニアと正方晶水
和チタニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。 (第2発明)水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、チタニウム塩を加水分解することによ
り得られる正方晶水和チタニアの懸濁液に、ジルコニウ
ム塩水溶液を加えて該ジルコニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を正方晶水和チタニアと単斜晶水和
ジルコニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。
That is, the present invention relates to the following first invention and second invention.
(First invention) In a method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, a suspension of monoclinic hydrated zirconia obtained by hydrolyzing a zirconium salt is added with an aqueous titanium salt solution. In addition, by hydrolyzing the titanium salt, the suspension is made into a mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania, and the resulting precipitate is calcined. Method for producing titanium-modified zirconia. (Second invention) In a method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, a zirconium salt aqueous solution is added to a suspension of tetragonal hydrated titania obtained by hydrolyzing a titanium salt to hydrolyze the zirconium salt. Thus, the suspension is formed into a mixed suspension of tetragonal hydrated titania and monoclinic hydrated zirconia, and the resulting precipitate is calcined, which is a method for producing titanium-modified zirconia.

【0010】以下、本発明の第1発明について詳細に説
明する。
The first aspect of the present invention will be described in detail below.

【0011】まず、ジルコニウム塩の加水分解により単
斜晶の水和ジルコニアから成る懸濁液の調製を行なう。
ここで用いるジルコニウム塩は、水可溶性のものであれ
ば制限はされないが、特にオキシ塩化ジルコニル、オキ
シ硝酸ジルコニル等が好ましい。この中でも特に、安価
なオキシ塩化ジルコニルがより好ましい。
First, a suspension of monoclinic hydrated zirconia is prepared by hydrolyzing a zirconium salt.
The zirconium salt used here is not limited as long as it is water-soluble, but zirconyl oxychloride, zirconyl oxynitrate and the like are particularly preferable. Of these, inexpensive zirconyl oxychloride is particularly preferable.

【0012】上記ジルコニウム塩を水に溶解させ、濃度
を通常2モル以下、好ましくは0.1〜1モル程度のジ
ルコニウム塩水溶液とする。上記濃度が2モルを上回る
場合には加水分解反応が著しく遅くなり、また0.1モ
ル未満では不経済となるので好ましくない。
The zirconium salt is dissolved in water to obtain a zirconium salt aqueous solution having a concentration of usually 2 mol or less, preferably about 0.1 to 1 mol. If the concentration is more than 2 mol, the hydrolysis reaction is remarkably slowed, and if it is less than 0.1 mol, it is uneconomical.

【0013】次にジルコニウム塩水溶液を通常80〜2
00℃程度で10〜100時間程度加熱して加水分解を
行なうことにより、平均粒径0.01〜0.2μmの単
斜晶の水和ジルコニアが生成し、上記水溶液は水和ジル
コニアの懸濁液となる。この場合、上記温度は200℃
を超えても反応は可能であるが、高耐圧容器が必要にな
るなどの操作上の問題があり実用的ではない。一方、上
記反応温度が80℃を下回る場合には加水分解反応が遅
くなるので好ましくない。尚、反応温度が100℃以上
の場合にはオートクレーブを使用することもできる。上
記反応時間は100時間を超えると生産効率の低下を招
くおそれがある。また10時間未満では加水分解反応が
充分ではなく、しかも生成する水和ジルコニアの粒径が
0.01μmを下回るものが多くなる場合があるので好
ましくない。この加水分解反応では、必要に応じて例え
ば苛性ソーダ、苛性カリ、アンモニア、過酸化水素等の
触媒を用いることも可能である。
Next, a zirconium salt aqueous solution is usually added to 80-2.
By hydrolyzing by heating at about 00 ° C. for about 10 to 100 hours, monoclinic hydrated zirconia having an average particle diameter of 0.01 to 0.2 μm is produced, and the aqueous solution is a suspension of hydrated zirconia. It becomes liquid. In this case, the temperature is 200 ℃
Although the reaction is possible even if it exceeds, it is not practical due to operational problems such as the need for a high pressure resistant container. On the other hand, if the reaction temperature is lower than 80 ° C., the hydrolysis reaction becomes slow, which is not preferable. If the reaction temperature is 100 ° C. or higher, an autoclave can be used. If the above reaction time exceeds 100 hours, the production efficiency may be reduced. Further, if it is less than 10 hours, the hydrolysis reaction is not sufficient, and moreover, the number of hydrated zirconia particles produced may be less than 0.01 μm, which is not preferable. In this hydrolysis reaction, it is possible to use a catalyst such as caustic soda, caustic potash, ammonia, hydrogen peroxide, etc., if necessary.

【0014】次いで、上記懸濁液にチタニウム塩水溶液
を加え、チタニウム塩の加水分解を行ない、上記懸濁液
を単斜晶の水和ジルコニアと正方晶の水和チタニアとの
混合懸濁液とする。ここで用いるチタニウム塩は水可溶
性のものであれば制限はされないが、特に四塩化チタ
ン、硝酸チタン、オキシ硝酸チタン、オキシ硫酸チタ
ン、チタニウムアルコキシド等が好ましい。このうちで
も、安価で且つ入手の容易さから四塩化チタンがより好
ましい。この場合、チタニウム塩の混合懸濁液中の濃度
としては通常2モル以下、好ましくは0.1〜1モル程
度とする。上記濃度が2モルを上回る場合には加水分解
反応が遅くなり、0.1モル未満では不経済となるので
好ましくない。また、上記ジルコニアに対するチタニウ
ム塩の量としては、ジルコニアとチタニアの全モル数に
対してチタニアが10〜90%となるように配合する。
上記の量が10%未満であると得られる粉末の分散性が
悪くなり、凝集し易くなる。また90%を超えても粉末
の分散性が悪くなるので好ましくない。
Next, an aqueous solution of titanium salt is added to the above suspension to hydrolyze the titanium salt, and the suspension is mixed with a mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania. To do. The titanium salt used here is not limited as long as it is water-soluble, but titanium tetrachloride, titanium nitrate, titanium oxynitrate, titanium oxysulfate, titanium alkoxide and the like are particularly preferable. Among these, titanium tetrachloride is more preferable because it is inexpensive and easily available. In this case, the concentration of the titanium salt in the mixed suspension is usually 2 mol or less, preferably about 0.1 to 1 mol. If the above-mentioned concentration exceeds 2 mol, the hydrolysis reaction becomes slow, and if it is less than 0.1 mol, it becomes uneconomical, which is not preferable. The amount of the titanium salt with respect to the zirconia is such that the titania is 10 to 90% with respect to the total number of moles of zirconia and titania.
If the above amount is less than 10%, the dispersibility of the powder obtained will be poor and the powder will easily aggregate. Further, if it exceeds 90%, the dispersibility of the powder is deteriorated, which is not preferable.

【0015】次に、チタニウム塩水溶液を含む懸濁液を
通常室温(約20℃)〜100℃程度で10〜100時
間程度加熱して加水分解を行なうことにより、平均粒径
0.01〜0.02μmの正方晶の水和チタニアが生成
し、上記水溶液は単斜晶水和ジルコニアと正方晶水和チ
タニアとからなる混合懸濁液となる。尚、この場合、反
応温度が低温側であるほど生成する水和チタニアの結晶
性は高くなる傾向があり、生成する水和チタニアの結晶
がジルコニアの凝集を抑制する程度にその温度を調整す
れば良い。また、上記反応時間が100時間を超えると
生産効率の低下を招くおそれがある。一方10時間未満
では加水分解反応が充分ではなく、しかも生成する水和
チタニアの粒径が0.01μmを下回るものが多くなる
場合があるので好ましくない。この加水分解反応では必
要に応じて例えば苛性ソーダ、苛性カリ、アンモニア、
過酸化水素等の触媒を用いることも可能である。
Next, the suspension containing the aqueous titanium salt solution is heated at room temperature (about 20 ° C.) to about 100 ° C. for about 10 to 100 hours to carry out hydrolysis to give an average particle size of 0.01 to 0. Tetragonal hydrated titania of 0.02 μm is produced, and the aqueous solution becomes a mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania. In this case, the crystallinity of the hydrated titania produced tends to be higher as the reaction temperature is lower, and if the temperature of the produced hydrated titania crystals is adjusted to the extent that the zirconia aggregation is suppressed. good. Further, if the reaction time exceeds 100 hours, the production efficiency may decrease. On the other hand, if the reaction time is less than 10 hours, the hydrolysis reaction is not sufficient, and moreover, the hydrated titania particles produced often have particle sizes of less than 0.01 μm, which is not preferable. In this hydrolysis reaction, if necessary, for example, caustic soda, caustic potash, ammonia,
It is also possible to use a catalyst such as hydrogen peroxide.

【0016】以上のようにして得られた一定粒径をもつ
単斜晶水和ジルコニアと正方晶水和チタニアとからなる
混合懸濁液を充分に攪拌する。この懸濁液中の粒子は分
散性に優れているので、両粒子が互いに容易に分散し、
均一な混合懸濁液となる。
The mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia having a constant particle size and tetragonal hydrated titania obtained as described above is sufficiently stirred. Since the particles in this suspension have excellent dispersibility, both particles easily disperse with each other,
A homogeneous mixed suspension results.

【0017】充分に攪拌した後、常法に従って濾過及び
洗浄し、次いで通常80〜100℃程度で10〜24時
間程度乾燥を行なう。そして、得られた単斜晶水和ジル
コニアと正方晶水和チタニアからなる混合物(チタン変
成ジルコニア前駆体)を通常600〜800℃程度で2
〜10時間程度仮焼することにより、単斜晶ジルコニア
と正方晶チタニアとが均一に混合されたチタン変成ジル
コニアが得られる。また、仮焼後、必要に応じて湿式ボ
ールミル等で粉砕を行ない、平均粒径を0.1μm以下
としても良く、この場合にも分散性は失われない。
After sufficient stirring, filtration and washing are carried out by a conventional method, and then drying is usually carried out at about 80 to 100 ° C. for about 10 to 24 hours. Then, the obtained mixture of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania (titanium modified zirconia precursor) is usually added at about 600 to 800 ° C.
By calcination for about 10 hours, titanium-modified zirconia in which monoclinic zirconia and tetragonal titania are uniformly mixed can be obtained. Further, after calcination, if necessary, it may be pulverized by a wet ball mill or the like so that the average particle diameter is 0.1 μm or less, and in this case, the dispersibility is not lost.

【0018】本発明の第2発明の場合は、第1発明と同
じ条件でチタニウム塩の加水分解を行なうことにより得
られる正方晶水和チタニアの懸濁液に、ジルコニウム塩
水溶液を加え、ジルコニウム塩の加水分解を第1発明と
同じ条件で行なえば、第1発明と同じ混合懸濁液が得ら
れる。次いで、第1発明と同じ操作により濾過、洗浄、
乾燥及び仮焼を行なうことにより、チタン変成ジルコニ
アが最終的に得られる
In the case of the second invention of the present invention, a zirconium salt aqueous solution is added to a suspension of tetragonal hydrated titania obtained by hydrolyzing a titanium salt under the same conditions as in the first invention, and the zirconium salt is added. If the hydrolysis is carried out under the same conditions as in the first invention, the same mixed suspension as in the first invention can be obtained. Then, by the same operation as the first invention, filtration, washing,
Titanium-modified zirconia is finally obtained by drying and calcination

【0019】。..

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、分散性に優
れたチタン変成ジルコニアを比較的容易に製造すること
ができる。そして、これにより得られるチタン変成ジル
コニア粉末は、その分散性により優れた焼結性を発揮で
きるので、圧電体材料の製造原料等に極めて有用であ
る。
According to the production method of the present invention, titanium-modified zirconia having excellent dispersibility can be produced relatively easily. The titanium-modified zirconia powder thus obtained can exhibit excellent sinterability due to its dispersibility, and is therefore extremely useful as a raw material for manufacturing piezoelectric materials.

【0020】[0020]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明瞭にする。 実施例1 濃度2.72モル/lのオキシ塩化ジルコニル水溶液2
94.1cmを水で4リットルにまで希釈し、密閉容
器中で100℃で100時間加水分解を行ない、水和ジ
ルコニアの懸濁液を得た。この懸濁液を透過型電子顕微
鏡により観察したところ、水和ジルコニア粒子の粒径は
約0.1μmであった。
EXAMPLES Examples will be shown below to further clarify the characteristics of the present invention. Example 1 Zirconyl oxychloride aqueous solution 2 having a concentration of 2.72 mol / l 2
94.1 cm 3 was diluted to 4 liters with water and hydrolyzed in a closed container at 100 ° C. for 100 hours to obtain a suspension of hydrated zirconia. When the suspension was observed with a transmission electron microscope, the hydrated zirconia particles had a particle size of about 0.1 μm.

【0021】上記懸濁液に濃度4.86モル/lの四塩
化チタン水溶液41.15cmを加え、密閉容器中で
50℃に保持し、100時間加水分解を行ない、水和チ
タニアを生成させ、単斜晶水和ジルコニアと正方晶水和
チタニアとからなる混合懸濁液を得た。この懸濁液を透
過型電子顕微鏡により観察したところ、上記水和ジルコ
ニア粒子と粒径は約0.01μmの水和ジルコニア粒子
からなることが確認された。
To the above suspension, 41.15 cm 3 of titanium tetrachloride aqueous solution having a concentration of 4.86 mol / l was added, and the mixture was kept at 50 ° C. in a closed container and hydrolyzed for 100 hours to form hydrated titania. A mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania was obtained. When the suspension was observed with a transmission electron microscope, it was confirmed that the hydrated zirconia particles and the hydrated zirconia particles having a particle size of about 0.01 μm were formed.

【0022】次に上記混合懸濁液を十分攪拌した後、常
法により濾過、洗浄及び乾燥を行ない、水和ジルコニア
水和チタニア混合物(チタン変成ジルコニア前駆体)を
得た。この混合物のX線回折分析を行なったところ、単
斜晶ジルコニアと正方晶チタニアからなることが確認さ
れた。X線回折分析の結果を図1に示す。更に混合物の
熱分析を行なったところ、その混合物は(Zr0.8
0.2)O・0.5HOであることが判明した。
熱分析(TG−DTA実験)の結果を図2に示す。
Next, the mixed suspension was sufficiently stirred and then filtered, washed and dried by a conventional method to obtain a hydrated zirconia hydrated titania mixture (titanium modified zirconia precursor). X-ray diffraction analysis of this mixture confirmed that it consisted of monoclinic zirconia and tetragonal titania. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Further thermal analysis of the mixture revealed that the mixture was (Zr 0.8 T
i 0.2 ) O 2 .0.5H 2 O was found.
The results of thermal analysis (TG-DTA experiment) are shown in FIG.

【0023】次いで、上記混合物を800℃で2時間仮
焼することにより、単斜晶ジルコニアと正方晶チタニア
とが均一に混合してなるチタン変成ジルコニアの粉末を
得た。この粉末を透過型電子顕微鏡により観察したとこ
ろ、平均粒径は0.3μmであり、粉末粒子の凝集は認
められなかった。この結果を図3に示す。また、上記粉
末のBET比表面積は30m/gであった。 実施例2 濃度2.72モル/lのオキシ塩化ジルコニル水溶液2
39.0cmを水で4リットルまで希釈し、密閉容器
中100℃で100時間加水分解を行なうことにより、
水和ジルコニアの懸濁液を得た。この懸濁液を透過型電
子顕微鏡で観察したところ、水和ジルコニアの粒子の粒
径は約0.1μmであった。
Then, the above mixture was calcined at 800 ° C. for 2 hours to obtain a powder of titanium-modified zirconia in which monoclinic zirconia and tetragonal titania were uniformly mixed. When this powder was observed with a transmission electron microscope, the average particle size was 0.3 μm, and no agglomeration of powder particles was observed. The result is shown in FIG. The BET specific surface area of the powder was 30 m 2 / g. Example 2 Zirconyl oxychloride aqueous solution 2 having a concentration of 2.72 mol / l
By diluting 39.0 cm 3 to 4 liters with water and performing hydrolysis at 100 ° C. for 100 hours in a closed container,
A hydrated zirconia suspension was obtained. When the suspension was observed with a transmission electron microscope, the particle size of the hydrated zirconia particles was about 0.1 μm.

【0024】上記の懸濁液に、濃度4.86モル/lの
四塩化チタン水溶液72.0cmを加え、密閉した状
態で50℃で100時間加水分解を行なうことにより、
水和チタニアを生成させ、単斜晶水和ジルコニアと正方
晶水和ジルコニアとからなる混合懸濁液を得た。
To the above suspension, 72.0 cm 3 of a titanium tetrachloride aqueous solution having a concentration of 4.86 mol / l was added, and hydrolysis was carried out at 50 ° C. for 100 hours in a sealed state.
Hydrated titania was generated to obtain a mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated zirconia.

【0025】この懸濁液を透過型電子顕微鏡により観察
したところ、上記の粒径約0.1μm水和ジルコニア粒
子と粒径0.01μmの水和チタニア粒子からなること
が確認された。
When the suspension was observed with a transmission electron microscope, it was confirmed that the suspension consisted of hydrated zirconia particles having a particle size of about 0.1 μm and hydrated titania particles having a particle size of 0.01 μm.

【0026】次に、上記の混合懸濁液を充分攪拌した
後、常法に従い濾過、洗浄及び乾燥を行ない、水和ジル
コニア水和チタニア混合物(チタン変成ジルコニア前駆
体)を得た。この混合物を800℃で仮焼したところ、
(Zr0.65Ti0.35)Oの化学組成をもつ凝
集のないチタン変成ジルコニアが得られた。
Next, after thoroughly stirring the above-mentioned mixed suspension, filtration, washing and drying were carried out by a conventional method to obtain a hydrated zirconia hydrated titania mixture (titanium modified zirconia precursor). When this mixture was calcined at 800 ° C,
An agglomerate-free titanium-modified zirconia with a chemical composition of (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 2 was obtained.

【0027】得られたチタン変成ジルコニア35.20
9g、市販の酸化鉛67.704g及び酸化ランタン
4.887gをボールミルに入れ、2時間混合した後、
800℃で2時間仮焼することによって、(Pb
0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35
0.9775の化学組成をもつPLTZ粉末を得
た。この粉末を100MPaの圧力でペレット状に成形
し、酸化鉛蒸気と酸素ガスの共存下、1200℃で1時
間ホットプレス焼結した。得られた焼結体の密度は7.
81g/cmで、光の透過率は1mmの厚みの試料で
61%(600nm)であった。
The obtained titanium-modified zirconia 35.20
9 g, 67.704 g of commercially available lead oxide and 4.887 g of lanthanum oxide were put in a ball mill and mixed for 2 hours.
By calcining at 800 ° C for 2 hours, (Pb
0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 ).
A PLTZ powder having a chemical composition of 0.9775 O 3 was obtained. This powder was formed into a pellet at a pressure of 100 MPa, and hot pressed and sintered at 1200 ° C. for 1 hour in the coexistence of lead oxide vapor and oxygen gas. The density of the obtained sintered body is 7.
At 81 g / cm 3 , the light transmittance was 61% (600 nm) in the sample having a thickness of 1 mm.

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

【図1】実施例1で得られたチタン変成ジルコニア前駆
体のX線回折分析の結果である。
1 is a result of an X-ray diffraction analysis of a titanium-modified zirconia precursor obtained in Example 1. FIG.

【図2】実施例1で得られたチタン変成ジルコニア前駆
体の熱分析の結果である。
FIG. 2 is a result of thermal analysis of the titanium-modified zirconia precursor obtained in Example 1.

【図3】実施例1で得られたチタン変成ジルコニアの粒
子構造を示す電子顕微鏡写真(3万倍)である。
FIG. 3 is an electron micrograph (30,000 times) showing a particle structure of titanium-modified zirconia obtained in Example 1.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、ジルコニウム塩を加水分解することに
より得られる単斜晶水和ジルコニアの懸濁液に、チタニ
ウム塩水溶液を加えて該チタニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を単斜晶水和ジルコニアと正方晶水
和チタニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。
1. A method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, wherein an aqueous solution of titanium salt is added to a suspension of monoclinic hydrated zirconia obtained by hydrolyzing a zirconium salt to hydrolyze the titanium salt. By doing so, the suspension is made into a mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania, and the resulting precipitate is calcined, which is a method for producing titanium-modified zirconia.
【請求項2】水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、チタニウム塩を加水分解することによ
り得られる正方晶水和チタニアの懸濁液に、ジルコニウ
ム塩水溶液を加えて該ジルコニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を正方晶水和チタニアと単斜晶水和
ジルコニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。
2. A method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, wherein an aqueous zirconium salt solution is added to a suspension of tetragonal hydrated titania obtained by hydrolyzing a titanium salt to hydrolyze the zirconium salt. Thus, the suspension is formed into a mixed suspension of tetragonal hydrated titania and monoclinic hydrated zirconia, and the resulting precipitate is calcined, which is a method for producing titanium-modified zirconia.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008522946A (en) * 2004-12-13 2008-07-03 トロノクス ピグメンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Fine powder lead zirconate titanate, titanium zirconate hydrate, zirconium titanate and process for producing the same

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JP2008522946A (en) * 2004-12-13 2008-07-03 トロノクス ピグメンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Fine powder lead zirconate titanate, titanium zirconate hydrate, zirconium titanate and process for producing the same

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