JPH0648734A - Production of crystalline titanic acid based perovskite-type fine particle - Google Patents

Production of crystalline titanic acid based perovskite-type fine particle

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JPH0648734A
JPH0648734A JP22070192A JP22070192A JPH0648734A JP H0648734 A JPH0648734 A JP H0648734A JP 22070192 A JP22070192 A JP 22070192A JP 22070192 A JP22070192 A JP 22070192A JP H0648734 A JPH0648734 A JP H0648734A
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JP
Japan
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compound
barium
strontium
reaction
titanium
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JP22070192A
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Japanese (ja)
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Masanori Kinugasa
雅典 衣笠
Naoto Tsubomoto
直人 坪本
Hirotaka Kubota
弘貴 久保田
Osamu Kobayashi
修 小林
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Tayca Corp
Original Assignee
Tayca Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject fine particles by mixing a Ba compound or an Sr compound in a solution state with a Ti compound in a solution state or a slurry state at a temperature higher than starting temperature of the reaction. CONSTITUTION:As raw material compounds, hydroxides, oxides, salts, alkoxides of Ti and Ba or Sr, preferably hydroxides thereof are used. The Ba compound and the Sr compound may be used ringly or jointly. The atom ratio of Ba or Sr to Ti in mixing is 1.0-50 and the initial concentration of the reaction of Ba or Sr is 0.3-3.5mol/kg water. The mixing temperature is 60-120 deg.C and as the mixing means, an inline mixer is preferably used. The reaction time is preferably normally about 30min to 5hr, though the reaction time is not especially limited. By this reaction, the object fine particles having <=0.05mum average particle diameter and narrow particle size distribution is obtained. Furthermore, a coprecipitate obtained by dissolving a salt of rare-earth element (e.g. Y or La) in an aqueous solution of titanium salt and hydrolyzing them may be added to the reactional system.

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、誘電体や圧電体などの
電子部品の材料として好適に使用される結晶性チタン酸
系ペロブスカイト化合物微粒子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing fine particles of crystalline titanate-based perovskite compound, which is preferably used as a material for electronic parts such as dielectrics and piezoelectrics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、チタン酸バリウム、チタン酸スト
ロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウムなどの結
晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物の微粒子の製造に
あたっては、下記〜に示す方法が採用されていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, the following methods (1) to (4) have been adopted for producing fine particles of a crystalline perovskite titanate compound such as barium titanate, strontium titanate and barium strontium titanate.

【0003】 バリウムまたはストロンチウムの炭酸
塩または酸化物と、チタンの酸化物との混合物を高温で
加熱する固相反応法。 各成分元素の塩とシュウ(蓚)酸とを反応させて、
それぞれのシュウ酸塩として共沈させ、高温で加熱する
シュウ酸法。 各成分元素のアルコキシドを混合し、加水分解させ
るアルコキシド法。 各成分元素の水酸化物を混合し、溶液中で水熱反応
させる水熱合成法。
A solid-state reaction method in which a mixture of barium or strontium carbonate or oxide and titanium oxide is heated at high temperature. By reacting the salt of each component element with oxalic acid,
Oxalic acid method in which each oxalate is co-precipitated and heated at high temperature. An alkoxide method in which alkoxides of each component element are mixed and hydrolyzed. Hydrothermal synthesis method in which hydroxides of each element are mixed and hydrothermally reacted in a solution.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の固相反応法やのシュウ酸法は、高温で焼成する工程
を必要とし、その高温焼成時に粘子成長や粒子間の融着
が生じるため、平均粒子径1μm未満の微粒子、いわゆ
るサブミクロンサイズの微粒子を得ることが困難であ
り、しかも得られる粒子の形状は破砕状で、充填性が悪
いという欠点があった。
However, the solid-phase reaction method and the oxalic acid method described above require a step of firing at a high temperature, and since viscous growth and fusion between particles occur during the high-temperature firing, It is difficult to obtain fine particles having an average particle diameter of less than 1 μm, that is, so-called submicron-sized fine particles, and the obtained particles have a crushed shape, resulting in poor filling properties.

【0005】また、上記のアルコキシド法は、原料で
あるアルコキシドが高価であるため、工業的に採用する
には経済性面で不利を招くことになった。
Further, in the above alkoxide method, since the raw material alkoxide is expensive, it is economically disadvantageous for industrial application.

【0006】そこで、上記のような水熱合成法を採用
し、オートクレーブ中120〜300℃で水熱反応させ
ることによって、平均粒子径1μm以下で0.01μm
以上のサブミクロンサイズの微粒子を得ることが提案さ
れている(特開昭61−31345号公報)。
Therefore, by adopting the hydrothermal synthesis method as described above and performing hydrothermal reaction in an autoclave at 120 to 300 ° C., the average particle diameter is 1 μm or less and 0.01 μm.
It has been proposed to obtain fine particles of the above submicron size (JP-A-61-31345).

【0007】しかしながら、上記公報に記載の方法で
は、一般式ABO3 (ただし、Aはバリウムまたはスト
ロンチウムであり、Bはチタンである)で表されるペロ
ブスカイト化合物を合成するための水熱反応において、
A群成分元素の水酸化物とB群成分元素の水酸化物とを
混合する方法、特に混合温度について充分な検討がなさ
れておらず、しかも、オートクレーブなどの高価な圧力
容器を用いなければならないという問題があった。
However, in the method described in the above publication, in the hydrothermal reaction for synthesizing the perovskite compound represented by the general formula ABO 3 (where A is barium or strontium and B is titanium),
A method of mixing the hydroxide of the group A component element with the hydroxide of the group B component element, particularly the mixing temperature has not been sufficiently examined, and an expensive pressure vessel such as an autoclave must be used. There was a problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、基材組成
が(Ba1-x SrX )TiO3 (0≦x≦1)で表され
る結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子を製造
するにあたり、溶液状態のバリウム化合物またはストロ
ンチウム化合物と、溶液状態またはスラリー状態のチタ
ン化合物とを、反応が開始する温度以上で混合すること
により、平均粒子径が0.05μm以下で、しかも粒度
分布が狭い結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒
子が得られることを見出し、本発明を完成するにいたっ
た。
The present inventors have manufactured crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having a base material composition represented by (Ba 1-x Sr x ) TiO 3 (0 ≦ x ≦ 1). In doing so, by mixing the barium compound or strontium compound in a solution state and the titanium compound in a solution state or a slurry state at a temperature at which the reaction starts or more, the average particle size is 0.05 μm or less, and the particle size distribution is The inventors have found that narrow crystalline titanate-based perovskite compound fine particles can be obtained, and have completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明では、湿式反応により基
材組成が(Ba1-x SrX )Ti3O(0≦x≦1)で
表される結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子
を製造するにあたり、溶液状態のバリウム化合物または
ストロンチウム化合物と、溶液状態またはスラリー状態
のチタン化合物とを、反応が開始する温度以上で混合す
ることにより、反応系内の濃度勾配や温度分布を均一に
し、しかも瞬時に反応を進行させることによって、生成
する微粒子の不均一な凝集を防止し、平均粒子径0.0
5μm以下で、しかも粒度分布が狭い結晶性チタン酸系
ペロブスカイト化合物微粒子が得られるようにしたので
ある。
That is, according to the present invention, the crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having a base material composition represented by (Ba 1-x Sr x ) Ti 3 O (0 ≦ x ≦ 1) are produced by a wet reaction. By mixing a barium compound or strontium compound in a solution state and a titanium compound in a solution state or a slurry state at a temperature above the temperature at which the reaction starts, the concentration gradient and temperature distribution in the reaction system are made uniform, and instantly. By allowing the reaction to proceed, it is possible to prevent non-uniform agglomeration of fine particles to be produced, and to make the average particle diameter 0.0
It was made possible to obtain crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having a particle size distribution of 5 μm or less and a narrow particle size distribution.

【0010】以下、本発明で使用する原料化合物や採用
する反応条件などについて詳細に説明する。
The starting compounds used in the present invention and the reaction conditions adopted will be described in detail below.

【0011】本発明において使用可能な原料化合物とし
ては、チタンおよびバリウムまたはストロンチウムの水
酸化物、酸化物、塩、アルコキシドなどがあげられる。
The raw material compounds usable in the present invention include hydroxides, oxides, salts and alkoxides of titanium and barium or strontium.

【0012】特に、水酸化物は、不純物の混入が少な
く、またチタンの水酸化物は水不溶性であって、得られ
る生成物の粒子径や粒度分布をコントロールする上で好
都合であるため、水酸化物を用いることが好ましい。
[0012] In particular, hydroxide is less contaminated with impurities, and titanium hydroxide is water-insoluble, which is convenient for controlling the particle size and particle size distribution of the obtained product. It is preferable to use an oxide.

【0013】すなわち、チタンの水酸化物の粒子径や粒
度分布が得られる生成物の粒子径や粒度分布に影響を及
ぼし、このチタンの水酸化物の粒子径や粒度分布をコン
トロールすることによって、生成物の粒子径や粒度分布
をコントロールすることができるので、得られる結晶性
チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子の粒子径や粒度
分布をコントロールする上で、水酸化物を用いることが
好ましい。
That is, the particle size and particle size distribution of titanium hydroxide affect the particle size and particle size distribution of the obtained product, and by controlling the particle size and particle size distribution of this titanium hydroxide, Since the particle size and particle size distribution of the product can be controlled, it is preferable to use a hydroxide in controlling the particle size and particle size distribution of the resulting crystalline titanate-based perovskite compound particles.

【0014】チタンの水酸化物としては、たとえば塩化
チタン、硫酸チタンなどのチタン塩や、チタンのアルコ
キシドなどの有機チタンを加水分解し、濾過、水洗して
得られるものを用いることが好ましい。
As the titanium hydroxide, it is preferable to use those obtained by hydrolyzing titanium salts such as titanium chloride and titanium sulfate, and organic titanium such as titanium alkoxide, filtering and washing with water.

【0015】すなわち、上記のような加水分解によって
得られるチタンの水酸化物は、その加水分解時の条件に
よって、粒子径や粒度分布をコントロールすることがで
きるので、得られる結晶性チタン酸系ペロブスカイト化
合物微粒子の粒子径や粒度分布をコントロールするのに
役立つからである。
That is, in the titanium hydroxide obtained by the above-mentioned hydrolysis, the particle size and the particle size distribution can be controlled depending on the conditions at the time of the hydrolysis, so that the obtained crystalline titanate-based perovskite is obtained. This is because it helps control the particle size and particle size distribution of the compound particles.

【0016】バリウムの水酸化物としては、たとえば水
酸化バリウム、水酸化バリウム・8水和物などが用いら
れ、ストロンチウムの水酸化物としては、たとえば水酸
化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム・8水和物な
どが用いられる。
Examples of barium hydroxide include barium hydroxide and barium hydroxide octahydrate, and examples of strontium hydroxide include strontium hydroxide and strontium hydroxide octahydrate. Are used.

【0017】これらの水酸化物をはじめ、バリウム化合
物やストロンチウム化合物は、それらをそれぞれ単独で
用いてもよいし、また両者を併用してもよい。
These hydroxides, barium compounds and strontium compounds may be used alone or in combination.

【0018】上記のように、水酸化バリウムや水酸化ス
トロンチウムを用いる場合、それらが固形のままで残存
していると、反応開始温度以上で混合したときに、たと
え均一な混合ができたとしても、水酸化バリウムや水酸
化ストロンチウムの溶解平衡が吸熱平衡であるため、局
所的な温度降下が生じて、得られる生成物の粒度分布や
粒子径(特に微粒化)に悪影響を及ぼすことがある。
As described above, in the case of using barium hydroxide or strontium hydroxide, if they remain in a solid state, even if they are mixed even at the reaction starting temperature or more, even if they are uniformly mixed. Since the dissolution equilibrium of barium hydroxide and strontium hydroxide is an endothermic equilibrium, a local temperature drop may occur, which may adversely affect the particle size distribution and particle size (particularly atomization) of the obtained product.

【0019】したがって、水可溶性の水酸化物である水
酸化バリウムや水酸化ストロンチウムは完全に溶解した
状態にし、水不溶性の水酸化物である水酸化チタンの場
合は均一にスラリー化した状態にしてから、両者を混合
するのが好ましい。
Therefore, the water-soluble hydroxides such as barium hydroxide and strontium hydroxide are completely dissolved, and the water-insoluble hydroxides of titanium hydroxide are uniformly slurried. Therefore, it is preferable to mix both.

【0020】また、原料化合物としてチタンのアルコキ
シドを用いる場合には、チタンのアルコキシドをアルコ
ール溶液にして、それを直接バリウム化合物の水溶液ま
たはストロンチウム化合物の水溶液と混合し、反応させ
てもよい。
When a titanium alkoxide is used as a raw material compound, the titanium alkoxide may be made into an alcohol solution and directly mixed with an aqueous solution of a barium compound or an aqueous solution of a strontium compound for reaction.

【0021】さらに、チタンの水酸化物をチタン塩の加
水分解によって得る場合、半導化元素の塩をチタン塩の
水溶液に溶解させ、それを加水分解して得られる共沈物
をバリウム化合物またはストロンチウム化合物との反応
に用いてもよい。
Further, when titanium hydroxide is obtained by hydrolysis of titanium salt, the salt of the semiconducting element is dissolved in an aqueous solution of titanium salt, and the coprecipitate obtained by hydrolysis is dissolved into a barium compound or It may be used for the reaction with the strontium compound.

【0022】使用しうる半導化元素としては、(Ba
1-x SrX )TiO3 で表されるペロブスカイト型結晶
構造中に、Ba、SrまたはTiの原子と置換して半導
性を示す3価または5価の元素であって、たとえば、
Y、La、Ce、Pr、Ndなどの希土類や、Nb、S
b、Ta、Bi、B、Wなどの元素よりなる群から選ば
れる少なくとも1種があげられる。
The semiconducting element that can be used is (Ba
In the perovskite type crystal structure represented by 1-x Sr x ) TiO 3 , a trivalent or pentavalent element which is semiconductive by substituting an atom of Ba, Sr or Ti, for example,
Rare earth elements such as Y, La, Ce, Pr and Nd, Nb and S
At least one selected from the group consisting of elements such as b, Ta, Bi, B, and W can be given.

【0023】これらの半導化元素の添加量としては、
(Ba1-x SrX )TiO3 中に含有されて半導化を起
こすのに必要な範囲内の量であることが適切であり、通
常、チタンに対して0.05〜2原子%である。
The amount of these semiconducting elements added is
(Ba 1-x Sr x ) TiO 3 is appropriately contained in the range necessary to cause semiconductivity by being contained in 0.05 to 2 atomic% with respect to titanium. is there.

【0024】したがって、本発明でいうチタン酸系ペロ
ブスカイト化合物には、チタン酸バリウム、チタン酸ス
トロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウムのみな
らず、それらを基材として、その一部が上記のような半
導化元素で置換したものも含まれる。
Therefore, not only barium titanate, strontium titanate, and barium strontium titanate can be used as the titanate-based perovskite compound in the present invention, but a part of them can be used as a base material for semiconductivity as described above. Those substituted with elements are also included.

【0025】つぎに、本発明において採用する反応条件
などについて詳細に説明する。
Next, the reaction conditions adopted in the present invention will be described in detail.

【0026】本発明において、湿式反応としては常圧加
熱反応法を採用するのが好ましい。すなわち、本発明に
よれば、従来のように加圧を要することなく反応を進行
させることができるので、その反応様式として常圧下で
実施できる常圧加熱反応法を採用する場合に、その特徴
が特に顕著に発揮される。ただし、水熱加圧法を採用す
ることも可能である。
In the present invention, it is preferable to employ a normal pressure heating reaction method as the wet reaction. That is, according to the present invention, since the reaction can proceed without requiring pressurization as in the conventional case, when the atmospheric pressure heating reaction method that can be carried out under atmospheric pressure is adopted as the reaction mode, its characteristics are Particularly remarkable. However, it is also possible to adopt the hydrothermal pressure method.

【0027】上記の常圧加熱反応法とは、各成分元素化
合物の混合水溶液またはスラリーを、反応が進行するp
H(通常、pH10以上)で、常圧下、加熱反応する方
法をいう。
The above-mentioned normal temperature heating reaction method means that the reaction proceeds in a mixed aqueous solution or slurry of each component element compound.
It means a method of heating reaction under H (usually pH 10 or more) under normal pressure.

【0028】反応が開始する温度とは、上記湿式反応に
おいて、3時間以内の反応熟成により、結晶性チタン酸
系ペロブスカイト化合物のX線回折ピークが検出できる
最低温度、すなわち、原料に対して約5%以上の結晶性
チタン酸系ペロブスカイト化合物が生成する最低温度の
ことをいい、たとえば、チタン酸バリウムでは、反応条
件により多少の相違はあるものの、通常、約50℃であ
る。
The temperature at which the reaction starts is the minimum temperature at which the X-ray diffraction peak of the crystalline titanate perovskite compound can be detected by the reaction aging within 3 hours in the above-mentioned wet reaction, that is, about 5 with respect to the raw material. % Refers to the lowest temperature at which a crystalline titanate-based perovskite compound is formed. For example, in the case of barium titanate, it is usually about 50 ° C., although there are some differences depending on the reaction conditions.

【0029】本発明において、バリウム化合物またはス
トロンチウム化合物とチタン化合物との混合手段として
は、ポンプなどの送液装置で送られた溶液状態またはス
ラリー状態の各化合物を、攪拌装置備え付けの反応容
器内に自動落下させる、送液ライン内で混合する、
インラインミキサーで混合する、などの方法を採用する
ことができるが、瞬間的かつ均一な混合を達成するため
には、インラインミキサーによるのが好ましい。
In the present invention, as a mixing means of the barium compound or strontium compound and the titanium compound, each compound in a solution state or a slurry state fed by a liquid feeding device such as a pump is placed in a reaction vessel equipped with a stirrer. Automatically drop, mix in liquid transfer line,
A method such as mixing with an in-line mixer can be adopted, but in order to achieve instantaneous and uniform mixing, it is preferable to use an in-line mixer.

【0030】本発明において、得られる結晶性チタン酸
系ペロブスカイト化合物微粒子の粒子径に影響を及ぼす
因子としては、
In the present invention, the factors affecting the particle size of the crystalline titanate-based perovskite compound particles obtained are as follows:

【0031】(1) 混合温度 (2) 原料化合物混合時のチタンに対するバリウムま
たはストロンチウムの原子比 (3) バリウムまたはストロンチウムの反応初期濃度 などが挙げられる。
(1) Mixing temperature (2) Atomic ratio of barium or strontium to titanium when starting materials are mixed (3) Initial reaction concentration of barium or strontium, etc.

【0032】上記の混合温度とは、溶液状態のバリウム
化合物またはストロンチウム化合物と、溶液状態または
スラリー状態のチタン化合物とを混合するときの温度の
ことであるが、本発明では、この温度で数時間熟成し、
湿式反応を完結させるので、通常、この混合温度とは反
応温度をも意味する。
The above-mentioned mixing temperature is the temperature at which the solution-state barium compound or strontium compound is mixed with the solution-state or slurry-state titanium compound. In the present invention, this temperature is several hours. Aged
Since the wet reaction is completed, the mixing temperature usually means the reaction temperature.

【0033】ただし、上記温度での数時間の熟成だけで
は反応が完結しない場合には、熟成後に昇温して反応を
完結させてもよい。
However, when the reaction is not completed only by aging for several hours at the above temperature, the reaction may be completed by raising the temperature after aging.

【0034】混合温度としては、通常、反応がスムーズ
に進行しうる60℃以上であればよい。混合温度すなわ
ち反応温度が高くなるほど、反応速度が速くなり、生成
物の粒子径が小さくなる傾向にあるが、混合温度が12
0℃を超えると、この傾向がなくなり、粒子成長が始ま
る。
The mixing temperature is usually 60 ° C. or higher at which the reaction can proceed smoothly. The higher the mixing temperature, that is, the reaction temperature, the higher the reaction rate and the smaller the particle size of the product.
Above 0 ° C., this tendency disappears and grain growth begins.

【0035】したがって、好適な混合温度としては、6
0〜120℃の範囲が好ましく、反応時間の短縮や装置
の簡便さ、生成物の微粒化をよりよく達成するために
は、80℃以上で、混合スラリーの常圧における沸点以
下がより好ましい。
Therefore, the preferable mixing temperature is 6
The range of 0 to 120 ° C. is preferable, and in order to shorten the reaction time, simplify the equipment, and better achieve atomization of the product, the temperature is preferably 80 ° C. or higher and lower than the boiling point of the mixed slurry at normal pressure.

【0036】さらに、常圧加熱反応法において平均粒子
径0.01μm以下の結晶性チタン酸系ペロブスカイト
化合物微粒子を得るためには、スラリーの沸点で混合
後、還流して熟成させることが好ましい。
Further, in order to obtain fine particles of crystalline titanic acid-based perovskite compound having an average particle size of 0.01 μm or less in the atmospheric pressure heating reaction method, it is preferable to mix at the boiling point of the slurry and then to reflux and age.

【0037】混合にあたって、バリウム化合物の水溶
液、ストロンチウム化合物の水溶液や、チタン化合物の
水溶液またはスラリーは、混合温度と同一またはそれ以
上にしておくことが好ましい。
Upon mixing, the aqueous solution of barium compound, the aqueous solution of strontium compound, and the aqueous solution or slurry of titanium compound are preferably kept at the same temperature or higher than the mixing temperature.

【0038】原料化合物混合時におけるチタンに対する
バリウムまたはストロンチウムの原子比(A/B原子
比、ただし、Aはバリウムまたはストロンチウムであ
り、Bはチタンである)としては、未反応のチタン化合
物が残らないような比率が好ましく、またバリウム化合
物を多量に加えすぎると副反応が生じるおそれがある上
に経済的にも好ましくない。
As the atomic ratio of barium or strontium to titanium (A / B atomic ratio, where A is barium or strontium and B is titanium) when the raw material compounds are mixed, no unreacted titanium compound remains. Such a ratio is preferable, and if too much barium compound is added, a side reaction may occur and it is not economically preferable.

【0039】したがって、A/B原子比は1.0〜50
の範囲が好ましく、反応性をより向上させ、平均粒子径
0.03μm以下の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化
合物微粒子を得るためには、A/B原子比は1.2〜5
0の範囲が好ましく、さらに、平均粒子径0.01μm
以下の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子を
得るためには、A/B原子比は3.0〜50の範囲が好
ましい。
Therefore, the A / B atomic ratio is 1.0 to 50.
In order to further improve the reactivity and obtain crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having an average particle diameter of 0.03 μm or less, the A / B atomic ratio is 1.2 to 5
The range of 0 is preferable, and the average particle diameter is 0.01 μm.
In order to obtain the following crystalline titanate-based perovskite compound fine particles, the A / B atomic ratio is preferably in the range of 3.0 to 50.

【0040】ただし、たとえば水酸化ナトリウムや水酸
化カリウムなどの反応性を向上させるための強アルカリ
を共存させても差し支えない場合には、A/B原子比が
1.0であっても上記強アルカリを共存させることによ
って、粒子径のより小さな微粒子を得ることが可能であ
る。
However, when a strong alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide for improving the reactivity may be allowed to coexist, for example, even if the A / B atomic ratio is 1.0, the above-mentioned strong Coexistence of alkali makes it possible to obtain fine particles having a smaller particle size.

【0041】バリウムまたはストロンチウムの反応初期
濃度は0.3〜3.5モル/kg水が好ましい。上記反
応初期濃度が0.3モル/kg水より低い場合は、反応
がスムーズに進行せず、生成物の分散性が悪くなって凝
集粒子しか得られない。また、上記反応初期濃度が3.
5モル/kg水より高くなると、水酸化バリウムまたは
水酸化ストロンチウムの水に対する溶解度が制限を受け
て、反応の進行が困難になるので好ましくない。
The initial reaction concentration of barium or strontium is preferably 0.3 to 3.5 mol / kg water. When the initial reaction concentration is lower than 0.3 mol / kg water, the reaction does not proceed smoothly, the dispersibility of the product is deteriorated, and only aggregated particles are obtained. The initial reaction concentration is 3.
When it is higher than 5 mol / kg water, the solubility of barium hydroxide or strontium hydroxide in water is limited and the reaction becomes difficult to proceed, which is not preferable.

【0042】反応性をより向上させ、平均粒子径0.0
3μm以下の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微
粒子を得るためには、バリウムまたはストロンチウムの
反応初期濃度は0.5〜3.5モル/kg水の範囲が好
ましく、さらに、平均粒子径0.01μm以下の結晶性
チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子を得るために
は、バリウムまたはストロンチウムの反応初期濃度は
1.5〜3.5モル/kg水の範囲が好ましい。
The reactivity is further improved and the average particle size is 0.0
In order to obtain crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having a particle size of 3 μm or less, the initial reaction concentration of barium or strontium is preferably 0.5 to 3.5 mol / kg of water, and the average particle size is 0.01 μm or less. In order to obtain the crystalline titanate-based perovskite compound fine particles, the initial reaction concentration of barium or strontium is preferably in the range of 1.5 to 3.5 mol / kg water.

【0043】本発明において得られる結晶性チタン酸系
ペロブスカイト化合物微粒子の粒子径は、混合温度が高
いほど、また原料化合物混合時のA/B原子比が高く、
バリウムまたはストロンチウムの反応初期濃度が高いほ
ど、小さくなる傾向にある。したがって、これらを考慮
に入れて反応条件を設定することにより、得られる結晶
性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子の平均粒子径
を0.01〜0.05μmの間で任意の粒子径にコント
ロールすることができる。
The particle size of the crystalline titanate-based perovskite compound fine particles obtained in the present invention is higher as the mixing temperature is higher and the A / B atomic ratio at the time of mixing the raw material compounds is higher.
The higher the initial reaction concentration of barium or strontium, the smaller the tendency tends to be. Therefore, it is possible to control the average particle size of the obtained crystalline titanic acid-based perovskite compound particles to an arbitrary particle size within the range of 0.01 to 0.05 μm by setting the reaction conditions in consideration of these. it can.

【0044】反応条件の設定においては、上記の三つの
因子が相互に作用するため複雑となるが、反応速度の観
点から数値的に表現した場合、反応率が3時間以内に9
5%程度に達するような系を設定しておけば、平均粒子
径0.05μm以下の結晶性チタン酸系ペロブスカイト
化合物微粒子を得ることができる。
The setting of reaction conditions is complicated because the above three factors interact with each other, but when expressed numerically from the viewpoint of reaction rate, the reaction rate is 9 hours or less within 3 hours.
By setting the system so as to reach about 5%, it is possible to obtain crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having an average particle diameter of 0.05 μm or less.

【0045】反応時間は、上記のような条件下で反応が
完結するのに充分であれば特に制限はないが、通常30
分〜5時間程度が好ましい。
The reaction time is not particularly limited as long as it is sufficient to complete the reaction under the above conditions, but is usually 30.
Minutes to 5 hours is preferable.

【0046】上記の条件下で反応を完結させた後、得ら
れた生成物は常法にしたがって濾過、水洗、乾燥し、仮
焼することによって、微粉末状態での結晶性チタン酸系
ペロブスカイト化合物微粒子が得られる。
After the reaction was completed under the above conditions, the obtained product was filtered, washed with water, dried and calcined according to a conventional method to give a crystalline titanic acid-based perovskite compound in a fine powder state. Fine particles are obtained.

【0047】[0047]

【実施例】つぎに、実施例をあげて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。以下において、濃度を示す%は
特別な付記がないかぎり重量%である。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to only those examples. In the following,% indicating concentration is% by weight unless otherwise specified.

【0048】実施例1 四塩化チタン水溶液(チタンとして16.4%含有)
2.86kgを、純水11.5kgに添加し、1時間攪
拌した。この水溶液中に5%アンモニア水10.0kg
を滴下して、pH7.8の白色スラリーを得た。
Example 1 Titanium tetrachloride aqueous solution (containing 16.4% of titanium)
2.86 kg was added to 11.5 kg of pure water and stirred for 1 hour. 10.0 kg of 5% ammonia water in this aqueous solution
Was added dropwise to obtain a white slurry having a pH of 7.8.

【0049】このスラリーを濾過、水洗した後、再スラ
リー化し、ついで60℃に加熱し、酢酸を添加してpH
6.0で40分間熟成した。熟成後、濾過、水洗し、固
形分が11%の含水水酸化チタンゲルのケーキを得た。
The slurry was filtered, washed with water, reslurried, and heated to 60 ° C., acetic acid was added to adjust the pH.
Aged for 40 minutes at 6.0. After aging, filtration and washing with water gave a cake of hydrous titanium hydroxide gel having a solid content of 11%.

【0050】得られた含水水酸化チタンゲルのケーキ2
74g(チタン分として0.38モル含有)に純水14
0gを加えたのち煮沸させたスラリーと、窒素雰囲気下
で調製し煮沸させた濃度30%のバリタ水(水酸化バリ
ウム水溶液)971g(バリウム分として1.7モル含
有)とを、100℃に保温しておいたインラインミキサ
ーを通して混合したのち、4時間還流して熟成させた。
熟成後、スラリーを濾過、水洗、乾燥した。
Cake 2 of the obtained hydrous titanium hydroxide gel
14 g of pure water in 74 g (containing 0.38 mol of titanium)
0 g was added and boiled, and 100% of barita water (barium hydroxide aqueous solution) with a concentration of 30% prepared and boiled in a nitrogen atmosphere was kept at 100 ° C. After mixing through the in-line mixer, the mixture was refluxed for 4 hours for aging.
After aging, the slurry was filtered, washed with water, and dried.

【0051】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、結晶性チタン酸バリウムである
ことが確認され、電子顕微鏡によって観察された平均粒
子径は0.01μmであった。
The product obtained as described above was confirmed by analysis by X-ray diffraction to be crystalline barium titanate, and the average particle diameter observed by an electron microscope was 0.01 μm. It was

【0052】図1は、この実施例1により製造されたチ
タン酸バリウムの結晶構造を示すX線回折図である。こ
の図1に示すように、2θ=31.0°、38.0°お
よび44.5°のところにチタン酸バリウムの特徴であ
る(110)面、(111)面および(200)面によ
る回折ピークが認められ、この実施例1で得られた生成
物がチタン酸バリウムであることがわかる。
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram showing the crystal structure of barium titanate produced in Example 1. As shown in FIG. 1, diffraction by the (110) plane, (111) plane, and (200) plane, which is a characteristic of barium titanate, at 2θ = 31.0 °, 38.0 °, and 44.5 °. A peak is recognized, and it can be seen that the product obtained in this Example 1 is barium titanate.

【0053】図2は、この実施例1により製造されたチ
タン酸バリウムの粒子構造を示す倍率30万倍の電子顕
微鏡写真である。図2に示すように、実施例1により製
造されたチタン酸バリウムは、一次粒子単位に分散した
超微粒子であり、その平均粒子径は前記のように0.0
1μmであった。
FIG. 2 is an electron micrograph showing the particle structure of barium titanate produced in Example 1 at a magnification of 300,000. As shown in FIG. 2, barium titanate produced according to Example 1 is ultrafine particles dispersed in primary particle units, and the average particle size thereof is 0.0 as described above.
It was 1 μm.

【0054】比較例1 実施例1と同様の含水水酸化チタンゲルのケーキ545
g(チタン分として0.75モル含有)に純水430g
を加えて調製したスラリー中に、常温(20℃)、窒素
雰囲気下で水酸化バリウム・8水和物284g(バリウ
ム分として0.90モル含有)を添加した。
Comparative Example 1 Cake 545 of hydrous titanium hydroxide gel similar to that of Example 1
430 g of pure water in g (containing 0.75 mol of titanium)
284 g of barium hydroxide octahydrate (containing 0.90 mol as a barium content) was added to the slurry prepared by adding the above in a nitrogen atmosphere at room temperature (20 ° C.).

【0055】このスラリーをオートクレーブに仕込ん
で、攪拌しながら90分で150℃まで昇温し、150
℃で4時間水熱処理した。反応後、スラリーを濾過、水
洗、乾燥した。
This slurry was charged into an autoclave and heated to 150 ° C. for 90 minutes while stirring to 150 ° C.
It was hydrothermally treated at 4 ° C. for 4 hours. After the reaction, the slurry was filtered, washed with water and dried.

【0056】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、結晶性チタン酸バリウムである
ことが確認されたが、電子顕微鏡によって観察された平
均粒子径は0.06μmであった。
The product obtained as described above was confirmed by analysis by X-ray diffraction to be crystalline barium titanate, but the average particle size observed by an electron microscope was 0.06 μm. Met.

【0057】図3は、この比較例1により製造されたチ
タン酸バリウムの粒子構造を示す倍率15万倍の電子顕
微鏡写真である。図3は倍率が前記図2の1/2である
が、そのような倍率の相違を無視しても、比較例1によ
り製造されたチタン酸バリウムは、実施例1で製造され
たチタン酸バリウムより粒子径が大きく、平均粒子径は
前記のように0.06μmであった。
FIG. 3 is an electron micrograph at 150,000 times showing the particle structure of barium titanate produced in Comparative Example 1. Although the magnification in FIG. 3 is 1/2 of that in FIG. 2, the barium titanate produced in Comparative Example 1 is the barium titanate produced in Example 1 even if such a difference in magnification is ignored. The particle size was larger, and the average particle size was 0.06 μm as described above.

【0058】比較例2 実施例1と同様の含水水酸化チタンゲルのケーキ545
g(チタン分として0.75モル含有)に純水430g
を加えたのち煮沸させたスラリー中に、水酸化バリウム
・8水和物284g(バリウム分として0.90モル含
有)を添加し、4時間還流した。還流後、スラリーを濾
過、水洗、乾燥した。
Comparative Example 2 Cake 545 of hydrous titanium hydroxide gel similar to that of Example 1
430 g of pure water in g (containing 0.75 mol of titanium)
284 g (containing 0.90 mol as a barium content) of barium hydroxide octahydrate was added to the slurry which had been boiled after the addition of and was refluxed for 4 hours. After the reflux, the slurry was filtered, washed with water and dried.

【0059】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、結晶性チタン酸バリウムである
ことが確認されたが、電子顕微鏡によって観察された平
均粒子径は0.07μmであった。
The product obtained as described above was confirmed by analysis by X-ray diffraction to be crystalline barium titanate, but the average particle diameter observed by an electron microscope was 0.07 μm. Met.

【0060】実施例2〜12および比較例3〜5 原料化合物混合時のBa/Ti原子比、バリウムの反応
初期濃度、混合温度、反応時間などの各条件をそれぞれ
変化させた以外は、実施例1と同様に反応を行った。
Examples 2 to 12 and Comparative Examples 3 to 5 Examples were carried out except that the Ba / Ti atomic ratio, the initial concentration of barium reaction, the mixing temperature, the reaction time, and the like when the starting compounds were mixed were changed. The reaction was carried out in the same manner as in 1.

【0061】各実施例、比較例における反応条件および
得られたチタン酸バリウムの電子顕微鏡によって観察さ
れた平均粒子径、X線回折による分析から判断した結晶
性の有無を表1に示す。この表1には前記実施例1およ
び比較例1〜2の場合についても併せて示す。なお、比
較例に関しては上記の各項目を簡略化して示す。
Table 1 shows the reaction conditions in each Example and Comparative Example, the average particle size of the obtained barium titanate observed by an electron microscope, and the presence or absence of crystallinity as judged from the analysis by X-ray diffraction. Table 1 also shows the cases of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Regarding the comparative example, the above items are shown in a simplified manner.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】*1 含水水酸化チタンと水酸化バリウム
との混合スラリーを常温で調製後、水熱処理したもの。 *2 含水水酸化チタンの煮沸スラリーに、水酸化バリ
ウム・8水和物を添加し、還流処理したもの。
* 1 A mixed slurry of hydrous titanium hydroxide and barium hydroxide prepared at room temperature and hydrothermally treated. * 2 Barium hydroxide octahydrate added to boiling slurry of hydrous titanium hydroxide and refluxed.

【0064】表1に示す値から明らかなように、原料化
合物混合時のBa/Ti原子比が高いほど、またバリウ
ムの反応初期濃度が高いほど、さらに、混合温度が高い
ほど、得られるチタン酸バリウムの平均粒子径は小さく
なる傾向にあり、それらの反応条件を制御することによ
って、生成するチタン酸バリウムの平均粒子径を0.0
5〜0.005μmの間で任意にコントロールすること
が可能であることがわかる。
As is clear from the values shown in Table 1, the higher the Ba / Ti atomic ratio at the time of mixing the raw material compounds, the higher the barium reaction initial concentration, and the higher the mixing temperature, the more titanic acid obtained. The average particle size of barium tends to be small, and the average particle size of barium titanate produced is controlled to 0.0 by controlling the reaction conditions.
It can be seen that it is possible to control arbitrarily within the range of 5 to 0.005 μm.

【0065】これら実施例1〜12および比較例1〜5
の中から、実施例8および比較例1で製造されたチタン
酸バリウムの個数粒度分布(抽出粒子数=3,000)
を図4および図5に示す。
Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5
Number particle size distribution of barium titanate produced in Example 8 and Comparative Example 1 (the number of extracted particles = 3,000)
Is shown in FIGS. 4 and 5.

【0066】図4に示すように、実施例8で製造された
チタン酸バリウムはほとんどのものが粒子径0.02〜
0.04μmの範囲内に入っていたが、図5に示すよう
に、比較例1で製造されたチタン酸バリウムは粒子径が
0.02μmから0.10μmの広い範囲に分布してい
た。
As shown in FIG. 4, most of the barium titanate produced in Example 8 had a particle size of 0.02 to 0.02.
Although it was within the range of 0.04 μm, as shown in FIG. 5, the barium titanate produced in Comparative Example 1 had a particle size distribution in a wide range of 0.02 μm to 0.10 μm.

【0067】これらの図4および図5から明らかなよう
に、本発明によって得られるチタン酸バリウムは、微粒
子で、かつ粒度分布幅の狭いものであることがわかる。
As is clear from FIGS. 4 and 5, barium titanate obtained by the present invention is fine particles and has a narrow particle size distribution width.

【0068】実施例13 反応時間を変化させた以外は、実施例1と同一条件で反
応を行い、得られるチタン酸バリウムの生成量と反応時
間との関係を調べた。その結果を図6に示す。チタン酸
バリウムの生成量は、X線回折による(110)面のピ
ーク面積から算出した。
Example 13 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction time was changed, and the relationship between the amount of barium titanate produced and the reaction time was examined. The result is shown in FIG. The amount of barium titanate produced was calculated from the peak area of the (110) plane by X-ray diffraction.

【0069】図6に示すように、この実施例13による
場合は、反応時間が約20分間で、チタン酸バリウムの
生成量がほぼ100%に達し、反応が非常に速く進行し
ていることがわかる。
As shown in FIG. 6, in the case of Example 13, the reaction time was about 20 minutes, and the production amount of barium titanate reached almost 100%, indicating that the reaction proceeded very rapidly. Recognize.

【0070】また、反応時間が30分および5時間の時
に生成したチタン酸バリウムを電子顕微鏡写真で観察し
たところ、その平均粒子径はともに0.01μmであ
り、30分という短い反応時間でも、目的とする微粒子
が得られていた。
Further, when the barium titanate produced when the reaction time was 30 minutes and 5 hours was observed by an electron micrograph, both had an average particle diameter of 0.01 μm, and even if the reaction time was as short as 30 minutes, the objective The fine particles to be obtained were obtained.

【0071】実施例14 反応時間を変化させた以外は、実施例9と同一条件で反
応を行い、実施例13の場合と同様に、得られるチタン
酸バリウムの生成量と反応時間との関係を調べた。その
結果を図6に実施例13の場合と併せて示す。チタン酸
バリウムの生成量の算出方法は、実施例13の場合と同
じである。
Example 14 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 9 except that the reaction time was changed. As in Example 13, the relationship between the amount of barium titanate produced and the reaction time was shown. Examined. The results are shown in FIG. 6 together with the case of Example 13. The method for calculating the amount of barium titanate produced is the same as in Example 13.

【0072】図6に示すように、この実施例14による
場合は、反応時間が約4時間で、チタン酸バリウムの生
成量がほぼ100%に達し、原料化合物混合時のBa/
Ti原子比およびバリウムの反応初期濃度の低下に伴
い、反応速度が低下することがわかる。
As shown in FIG. 6, in the case of Example 14, the reaction time was about 4 hours, and the production amount of barium titanate reached almost 100%.
It can be seen that the reaction rate decreases as the Ti atomic ratio and the initial reaction concentration of barium decrease.

【0073】すなわち、実施例13ではBa/Ti原子
比が4.5で、バリウムの反応初期濃度が1.7mol
/kg水であるのに対し、実施例14ではBa/Ti原
子比が1.2で、バリウムの反応初期濃度が0.43m
ol/kg水と、実施例13に比べれば低く、その結
果、前記のように反応速度が低下した。
That is, in Example 13, the Ba / Ti atomic ratio was 4.5, and the initial reaction concentration of barium was 1.7 mol.
In Example 14, the Ba / Ti atomic ratio is 1.2, and the initial reaction concentration of barium is 0.43 m.
It was ol / kg water, which was lower than that of Example 13, and as a result, the reaction rate decreased as described above.

【0074】また、反応時間が5時間の時に生成したチ
タン酸バリウムを電子顕微鏡写真で観察したところ、そ
の平均粒子径は0.03μmであった。
When barium titanate produced when the reaction time was 5 hours was observed by an electron micrograph, the average particle diameter was 0.03 μm.

【0075】比較例6 反応時間を変化させた以外は、比較例3と同一条件で反
応を行い、実施例13の場合と同様に、得られるチタン
酸バリウムの生成量と反応時間との関係を調べた。その
結果を図6に実施例13〜14の場合と併せて示す。チ
タン酸バリウムの生成量の算出方法は、実施例13の場
合と同じである。
Comparative Example 6 The reaction was carried out under the same conditions as in Comparative Example 3 except that the reaction time was changed, and in the same manner as in Example 13, the relationship between the amount of barium titanate produced and the reaction time was shown. Examined. The results are shown in FIG. 6 together with the cases of Examples 13 to 14. The method for calculating the amount of barium titanate produced is the same as in Example 13.

【0076】図6に示すように、この比較例6による場
合は、反応時間が5時間を超えても、チタン酸バリウム
の生成量は約95%にしかならず、反応速度が遅くなっ
ていた。
As shown in FIG. 6, in the case of Comparative Example 6, even if the reaction time exceeded 5 hours, the amount of barium titanate produced was only about 95%, and the reaction rate was slow.

【0077】また、反応時間が5時間の時に生成したチ
タン酸バリウムを電子顕微鏡写真で観察したところ、そ
の平均粒子径は0.2μmであり、上記のように反応速
度が遅くなることにより、得られるチタン酸バリウム粒
子は一次粒子の凝集体となることがわかる。
Further, when barium titanate produced when the reaction time was 5 hours was observed by an electron micrograph, the average particle diameter was 0.2 μm, and it was found that the reaction rate slowed down as described above. It can be seen that the obtained barium titanate particles are aggregates of primary particles.

【0078】実施例15 実施例1と同様の含水水酸化チタンゲルのケーキ274
g(チタン分として0.38モル含有)に純水104g
を加えたのち煮沸させたスラリーと、窒素雰囲気下で調
製し煮沸させた濃度20%の水酸化ストロンチウム水溶
液1034g(ストロンチウム分として1.7モル含
有)とを、100℃に保温しておいたインラインミキサ
ーを通して混合した後、4時間還流して熟成させた。熟
成後、スラリーを濾過、水洗、乾燥した。
Example 15 Hydrous titanium hydroxide gel cake 274 similar to that of Example 1
104 g of pure water per g (containing 0.38 mol of titanium)
Was added and boiled, and 1034 g of a strontium hydroxide aqueous solution having a concentration of 20% prepared and boiled under a nitrogen atmosphere (containing 1.7 mol as a strontium content) was kept at 100 ° C in-line. After mixing through a mixer, the mixture was refluxed for 4 hours for aging. After aging, the slurry was filtered, washed with water, and dried.

【0079】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、結晶性チタン酸ストロンチウム
であることが確認され、電子顕微鏡によって観察された
平均粒子径は0.01μmであった。
The product obtained as described above was confirmed by analysis by X-ray diffraction to be crystalline strontium titanate, and the average particle diameter observed by an electron microscope was 0.01 μm. It was

【0080】実施例16〜21 原料化合物混合時のSr/Ti原子比、ストロンチウム
の反応初期濃度、混合温度などの各条件をそれぞれ変化
させた以外は、実施例15と同様に反応を行った。
Examples 16 to 21 The reaction was carried out in the same manner as in Example 15 except that the conditions such as the Sr / Ti atomic ratio when the raw material compounds were mixed, the initial reaction concentration of strontium, and the mixing temperature were changed.

【0081】各実施例における反応条件、得られたチタ
ン酸ストロンチウムの電子顕微鏡観察による平均粒子径
およびX線回折による分析から判断した結晶性の有無を
表2に示す。
Table 2 shows the reaction conditions in each example, the average particle diameter of the obtained strontium titanate observed by an electron microscope, and the presence or absence of crystallinity determined by the analysis by X-ray diffraction.

【0082】[0082]

【表2】 [Table 2]

【0083】表2に示す値から明らかなように、原料化
合物混合時のSr/Ti原子比が高いほど、またストロ
ンチウムの反応初期濃度が高いほど、さらに、混合温度
が高いほど、得られるチタン酸ストロンチウムの平均粒
子径は小さくなる傾向にあり、これらの反応条件を制御
することによって、生成するチタン酸ストロンチウムの
平均粒子径を0.05〜0.005μmの間で任意にコ
ントロールすることが可能であることがわかる。
As is clear from the values shown in Table 2, the higher the Sr / Ti atomic ratio when the raw material compounds are mixed, the higher the initial concentration of strontium in the reaction, and the higher the mixing temperature, the more titanic acid obtained. The average particle size of strontium tends to be small, and by controlling these reaction conditions, the average particle size of the produced strontium titanate can be arbitrarily controlled between 0.05 and 0.005 μm. I know there is.

【0084】実施例22 実施例1と同様の含水水酸化チタンゲルのケーキ274
g(チタン分として0.38モル含有)に純水104g
を加えたのち煮沸させたスラリーと、窒素雰囲気下で調
製し煮沸させた濃度28%の水酸化バリウム−水酸化ス
トロンチウム水溶液984g(バリウム分として1.3
6モル、ストロンチウム分として0.34モル含有)と
を、100℃に保温しておいたインラインミキサーを通
して混合した後、4時間還流して熟成させた。熟成後、
スラリーを濾過、水洗、乾燥した。
Example 22 Hydrous titanium hydroxide gel cake 274 similar to that of Example 1
104 g of pure water per g (containing 0.38 mol of titanium)
Was added and boiled, and 984 g of a barium hydroxide-strontium hydroxide aqueous solution having a concentration of 28% prepared and boiled under a nitrogen atmosphere (1.3 barium content was used).
6 mol and 0.34 mol as strontium content) were mixed through an in-line mixer kept at 100 ° C. and then refluxed for 4 hours for aging. After aging,
The slurry was filtered, washed with water, and dried.

【0085】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、結晶性チタン酸バリウムストロ
ンチウムであること確認され、また、蛍光X線回折によ
る測定の結果、Ba/Sr原子比が4.0であったこと
から、その示性式はBa0.8Sr0.2 TiO3 であるこ
とが確認された。さらに、電子顕微鏡によって観察され
た平均粒子径は0.01μmであった。
The product obtained as described above was confirmed to be crystalline barium strontium titanate as a result of X-ray diffraction analysis, and the Ba / Sr atom was measured as a result of fluorescent X-ray diffraction measurement. Since the ratio was 4.0, it was confirmed that the rational formula was Ba 0.8 Sr 0.2 TiO 3 . Furthermore, the average particle size observed by an electron microscope was 0.01 μm.

【0086】実施例23〜29 原料化合物混合時の(Ba+Sr)/Ti原子比、バリ
ウムおよびストロンチウムの反応初期濃度、混合温度な
どの各条件をそれぞれ変化させた以外は、実施例22と
同様に反応を行った。
Examples 23 to 29 Reactions were carried out in the same manner as in Example 22 except that the conditions such as (Ba + Sr) / Ti atomic ratio at the time of mixing the raw material compounds, the initial reaction concentration of barium and strontium, and the mixing temperature were changed. I went.

【0087】各実施例における反応条件、得られたチタ
ン酸バリウムストロンチウムの電子顕微鏡観察による平
均粒子径およびX線回折による分析から判断した結晶性
の有無を表3に示す。この表3には前記実施例22の場
合についても併せて示す。
Table 3 shows the reaction conditions in each example, the average particle size of the obtained barium strontium titanate observed by an electron microscope, and the presence or absence of crystallinity determined by the analysis by X-ray diffraction. Table 3 also shows the case of the twenty-second embodiment.

【0088】[0088]

【表3】 [Table 3]

【0089】表3に示す値から明らかなように、チタン
酸バリウムストロンチウムの場合においても、原料化合
物混合時の(Ba+Sr)/Ti原子比、バリウムおよ
びストロンチウムの反応初期濃度、混合温度などの反応
条件を制御することによって、生成するチタン酸バリウ
ムストロンチウムの平均粒子径を0.05〜0.005
μmの間で任意にコントロールすることが可能であるこ
とがわかる。
As is clear from the values shown in Table 3, even in the case of barium strontium titanate, the reaction conditions such as the (Ba + Sr) / Ti atomic ratio at the time of mixing the raw material compounds, the initial reaction concentration of barium and strontium, and the mixing temperature. The average particle size of the produced barium strontium titanate is controlled to 0.05 to 0.005 by controlling
It is understood that it is possible to control arbitrarily within μm.

【0090】実施例29 四塩化チタン水溶液(チタンとして16.4%含有)
2.86kgを純水11.5kgに添加し、さらに五塩
化ニオブの塩酸水溶液(ニオブとして3.5%含有)5
3gを添加し、1時間攪拌した。この水溶液中に5%ア
ンモニア水10.0kgを滴下して、pH7.7の白色
スラリーを得た。
Example 29 Titanium tetrachloride aqueous solution (containing 16.4% of titanium)
2.86 kg was added to 11.5 kg of pure water, and an aqueous solution of niobium pentachloride in hydrochloric acid (containing 3.5% of niobium) 5
3 g was added and stirred for 1 hour. To this aqueous solution, 10.0 kg of 5% ammonia water was added dropwise to obtain a white slurry having a pH of 7.7.

【0091】このスラリーを濾過、水洗した後、再スラ
リー化し、ついで60℃に加熱し、酢酸を添加してpH
6.0で40分間熟成した。熟成後、濾過、水洗し、固
形分が11.4%のニオブ0.2原子%含有含水水酸化
チタンゲルのケーキを得た。
The slurry was filtered and washed with water, then reslurried, and then heated to 60 ° C., acetic acid was added to adjust the pH.
Aged for 40 minutes at 6.0. After aging, it was filtered and washed with water to obtain a cake of hydrous titanium hydroxide gel containing 0.2 atom% of niobium and having a solid content of 11.4%.

【0092】得られたニオブ含有含水水酸化チタンゲル
のケーキ264g(チタン分として0.38モル含有)
に純水104gを加えたのち煮沸させたスラリーと、窒
素雰囲気下で調製し煮沸させた濃度30%のバリタ水9
71g(バリウム分として1.7モル含有)とを、10
0℃に保温しておいたインラインミキサーを通して混合
したのち、4時間還流して熟成させた。熟成後、スラリ
ーを濾過、水洗、乾燥した。
264 g of the obtained niobium-containing hydrous titanium hydroxide gel cake (containing 0.38 mol of titanium)
Slurry boiled after adding 104 g of pure water to boiled water and barita water with a concentration of 30% prepared in a nitrogen atmosphere and boiled 9
71 g (containing 1.7 mol as a barium component) and 10
After mixing through an in-line mixer kept at 0 ° C, the mixture was refluxed for 4 hours for aging. After aging, the slurry was filtered, washed with water, and dried.

【0093】上記のようにして得られた生成物は、X線
回折による分析の結果、結晶性チタン酸バリウムである
ことが確認され、また、ICP(誘導結合プラズマ)発
光分析による測定の結果、ニオブの含有率は0.2原子
%であることが確認された。さらに、電子顕微鏡によっ
て観察された平均粒子径は0.01μmであった。
The product obtained as described above was confirmed to be crystalline barium titanate as a result of X-ray diffraction analysis, and was also measured as a result of ICP (inductively coupled plasma) emission analysis. It was confirmed that the content rate of niobium was 0.2 atomic%. Furthermore, the average particle size observed by an electron microscope was 0.01 μm.

【0094】実施例30〜33 原料化合物混合時のBa/Ti原子比、バリウムの反応
初期濃度、混合温度などの各条件をそれぞれ変化させた
以外は、実施例29と同様に反応を行った。
Examples 30 to 33 Reactions were carried out in the same manner as in Example 29 except that the Ba / Ti atomic ratio at the time of mixing the raw material compounds, the initial reaction concentration of barium, the mixing temperature and other conditions were changed.

【0095】各実施例における反応条件、得られたニオ
ブ含有チタン酸バリウムの電子顕微鏡観察による平均粒
子径およびX線回折による分析から判断した結晶性の有
無を表4に示す。この表4には実施例29の場合につい
ても併せて示す。
Table 4 shows the reaction conditions in each example, the average particle size of the obtained niobium-containing barium titanate observed by an electron microscope, and the presence or absence of crystallinity determined by analysis by X-ray diffraction. Table 4 also shows the case of Example 29.

【0096】[0096]

【表4】 [Table 4]

【0097】表4に示す値から明らかなように、ニオブ
などの半導化剤を含有させた場合においても、原料化合
物混合時のBa/Ti原子比、バリウムの反応初期濃
度、混合温度などの反応条件を制御することによって、
生成するニオブ含有チタン酸バリウムの平均粒子径を
0.05〜0.005μmの間で任意にコントロールす
ることが可能であることがわかる。
As is clear from the values shown in Table 4, even when a semiconducting agent such as niobium was added, the Ba / Ti atomic ratio at the time of mixing the raw material compounds, the initial reaction concentration of barium, the mixing temperature, etc. By controlling the reaction conditions,
It is understood that it is possible to arbitrarily control the average particle diameter of the niobium-containing barium titanate to be produced within the range of 0.05 to 0.005 μm.

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明によれば、溶液状態のバリウム化
合物またはストロンチウム化合物と、溶液状態またはス
ラリー状態のチタン化合物とを、反応が開始する温度以
上で混合することにより、反応系内の濃度勾配や温度分
布を均一にし、しかも瞬時に反応を進行させることによ
って、平均粒子径が0.05μm以下で、しかも粒度分
布が狭い結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子
を製造することが可能になった。
According to the present invention, a barium compound or strontium compound in a solution state and a titanium compound in a solution state or a slurry state are mixed at a temperature not lower than the temperature at which the reaction is started, whereby the concentration gradient in the reaction system is increased. By making the temperature distribution uniform and making the reaction proceed instantaneously, it becomes possible to produce crystalline titanate-based perovskite compound fine particles having an average particle size of 0.05 μm or less and a narrow particle size distribution.

【0099】また、本発明によれば、出発原料はいずれ
も安定供給を受けられる化合物であり、しかも、製造工
程において、オートクレーブなどの高価な装置を必要と
しないので、非常に簡単なラインでの製造が可能であ
る。
Further, according to the present invention, all of the starting materials are compounds that can be stably supplied, and since no expensive equipment such as an autoclave is required in the manufacturing process, a very simple line can be used. It can be manufactured.

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

【図1】本発明の実施例1により製造されたチタン酸バ
リウムの結晶構造を示すX線回折図である。
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram showing a crystal structure of barium titanate produced according to Example 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施例1により製造されたチタン酸バ
リウムの粒子構造を示す倍率30万倍の電子顕微鏡写真
である。
FIG. 2 is an electron micrograph showing the particle structure of barium titanate produced according to Example 1 of the present invention at a magnification of 300,000.

【図3】比較例1により製造されたチタン酸バリウムの
粒子構造を示す倍率15万倍の電子顕微鏡写真である。
3 is an electron micrograph at 150,000 times showing the particle structure of barium titanate produced in Comparative Example 1. FIG.

【図4】実施例8により製造されたチタン酸バリウムの
個数粒度分布を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the number particle size distribution of barium titanate produced in Example 8.

【図5】比較例1により製造されたチタン酸バリウムの
個数粒度分布を示すグラフである。
5 is a graph showing the number particle size distribution of barium titanate produced in Comparative Example 1. FIG.

【図6】実施例13、実施例14および比較例6におけ
るチタン酸バリウムの生成量と反応時間との関係を示す
グラフである。
6 is a graph showing the relationship between the production amount of barium titanate and the reaction time in Examples 13, 14 and Comparative Example 6. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 修 大阪市大正区船町1丁目3番47号 テイカ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Osamu Kobayashi 1-3-47 Funamachi, Taisho-ku, Osaka

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バリウム化合物またはストロンチウム化
合物と、チタン化合物とを湿式反応させて、基材組成が
(Ba1-X SrX )TiO3 (0≦x≦1)で表される
結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子を製造す
るにあたり、溶液状態のバリウム化合物またはストロン
チウム化合物と、溶液状態またはスラリー状態のチタン
化合物とを、反応が開始する温度以上で混合することを
特徴とする結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒
子の製造方法。
1. A crystalline titanic acid having a base material composition represented by (Ba 1-X Sr X ) TiO 3 (0 ≦ x ≦ 1) by wet-reacting a barium compound or a strontium compound with a titanium compound. In producing the perovskite-based compound fine particles, a crystalline titanate-based perovskite characterized by mixing a barium compound or strontium compound in a solution state and a titanium compound in a solution state or a slurry state at a temperature at which the reaction starts or higher. Method for producing compound fine particles.
【請求項2】 バリウム化合物がバリウムの水酸化物ま
たは酸化物であり、ストロンチウム化合物がストロンチ
ウムの水酸化物または酸化物であり、チタン化合物がチ
タンの水酸化物または酸化物であることを特徴とする請
求項1記載の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微
粒子の製造方法。
2. The barium compound is a hydroxide or oxide of barium, the strontium compound is a hydroxide or oxide of strontium, and the titanium compound is a hydroxide or oxide of titanium. The method for producing fine particles of crystalline titanic acid-based perovskite compound according to claim 1.
【請求項3】 混合温度が60〜120℃で、混合時の
チタンに対するバリウムまたはストロンチウムの原子比
が1.0〜50であり、バリウムまたはストロンチウム
の反応初期濃度が0.3〜3.5モル/kg水で、得ら
れる結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子の平
均粒子径が0.05μm以下であることを特徴とする請
求項1記載の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微
粒子の製造方法。
3. The mixing temperature is 60 to 120 ° C., the atomic ratio of barium or strontium to titanium during mixing is 1.0 to 50, and the initial reaction concentration of barium or strontium is 0.3 to 3.5 mol. 2. The method for producing crystalline titanic acid-based perovskite compound particles according to claim 1, wherein the average particle size of the crystalline titanic acid-based perovskite compound particles obtained is 0.05 μm or less.
【請求項4】 混合温度が80〜120℃で、混合時の
チタンに対するバリウムまたはストロンチウムの原子比
が1.2〜50であり、バリウムまたはストロンチウム
の反応初期濃度が0.5〜3.5モル/kg水で、得ら
れる結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子の平
均粒子径が0.03μm以下であることを特徴とする請
求項1記載の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微
粒子の製造方法。
4. The mixing temperature is 80 to 120 ° C., the atomic ratio of barium or strontium to titanium at the time of mixing is 1.2 to 50, and the initial reaction concentration of barium or strontium is 0.5 to 3.5 mol. 2. The method for producing crystalline titanate-based perovskite compound fine particles according to claim 1, wherein the average particle diameter of the crystalline titanate-based perovskite compound fine particles obtained is 0.03 μm or less.
【請求項5】 混合温度が100〜120℃で、混合時
のチタンに対するバリウムまたはストロンチウムの原子
比が3.0〜50であり、バリウムまたはストロンチウ
ムの反応初期濃度が1.5〜3.5モル/kg水で、得
られる結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物微粒子の
平均粒子径が0.01μm以下であることを特徴とする
請求項1記載の結晶性チタン酸系ペロブスカイト化合物
微粒子の製造方法。
5. The mixing temperature is 100 to 120 ° C., the atomic ratio of barium or strontium to titanium during mixing is 3.0 to 50, and the initial reaction concentration of barium or strontium is 1.5 to 3.5 mol. 2. The method for producing crystalline titanic acid-based perovskite compound fine particles according to claim 1, wherein the average particle diameter of the resulting crystalline titanic acid-based perovskite compound fine particles is 0.01 μm or less.
【請求項6】 混合手段がインラインミキサーによるも
のであることを特徴とする請求項1記載の結晶性チタン
酸系ペロブスカイト化合物微粒子の製造方法。
6. The method for producing crystalline titanate-based perovskite compound fine particles according to claim 1, wherein the mixing means is an in-line mixer.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616159A (en) * 1995-04-14 1997-04-01 Corning Incorporated Method of forming high purity fused silica having high resistance to optical damage
EP1094040A2 (en) 1999-10-19 2001-04-25 Heraeus Quarzglas GmbH Silica glass optical material for excimer laser and excimer lamp, and method for producing the same
JP2002275390A (en) * 2001-03-15 2002-09-25 Fukuoka Prefecture Crystalline gel dispersing coating solution, and method for forming thin film using crystalline gel dispersing coating solution
US6473227B1 (en) 1999-11-24 2002-10-29 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Silica glass optical material for projection lens to be utilized in vacuum ultraviolet radiation lithography, method for producing the same, and projection lens
US6619073B2 (en) 1996-03-05 2003-09-16 Corning Incorporated Method of increasing the initial transmittance of optical glass
JP2005075700A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Sakai Chem Ind Co Ltd Method for manufacturing composition
US6915665B2 (en) 2000-10-31 2005-07-12 Corning Incorporated Method of inducing transmission in optical lithography preforms
US7556792B2 (en) 2001-12-28 2009-07-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for preparing perovskite complex oxide powder of formula ABO3
JP2010120850A (en) * 2010-01-25 2010-06-03 Sakai Chem Ind Co Ltd Method for producing composition
JP2012062229A (en) * 2010-09-17 2012-03-29 Murata Mfg Co Ltd Method for producing complex oxide powder

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616159A (en) * 1995-04-14 1997-04-01 Corning Incorporated Method of forming high purity fused silica having high resistance to optical damage
US6619073B2 (en) 1996-03-05 2003-09-16 Corning Incorporated Method of increasing the initial transmittance of optical glass
EP1094040A2 (en) 1999-10-19 2001-04-25 Heraeus Quarzglas GmbH Silica glass optical material for excimer laser and excimer lamp, and method for producing the same
US6451719B1 (en) 1999-10-19 2002-09-17 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Silica glass optical material for excimer laser and excimer lamp, and method for producing the same
US6473227B1 (en) 1999-11-24 2002-10-29 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Silica glass optical material for projection lens to be utilized in vacuum ultraviolet radiation lithography, method for producing the same, and projection lens
US6915665B2 (en) 2000-10-31 2005-07-12 Corning Incorporated Method of inducing transmission in optical lithography preforms
JP2002275390A (en) * 2001-03-15 2002-09-25 Fukuoka Prefecture Crystalline gel dispersing coating solution, and method for forming thin film using crystalline gel dispersing coating solution
US7556792B2 (en) 2001-12-28 2009-07-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for preparing perovskite complex oxide powder of formula ABO3
JP2005075700A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Sakai Chem Ind Co Ltd Method for manufacturing composition
JP2010120850A (en) * 2010-01-25 2010-06-03 Sakai Chem Ind Co Ltd Method for producing composition
JP2012062229A (en) * 2010-09-17 2012-03-29 Murata Mfg Co Ltd Method for producing complex oxide powder

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