JPH07315837A - Ba2Ti9O20粉体の製造方法 - Google Patents

Ba2Ti9O20粉体の製造方法

Info

Publication number
JPH07315837A
JPH07315837A JP6108425A JP10842594A JPH07315837A JP H07315837 A JPH07315837 A JP H07315837A JP 6108425 A JP6108425 A JP 6108425A JP 10842594 A JP10842594 A JP 10842594A JP H07315837 A JPH07315837 A JP H07315837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
hydroxide
barium
alkoxide
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6108425A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3575057B2 (ja
Inventor
Kazumi Okabe
参省 岡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP10842594A priority Critical patent/JP3575057B2/ja
Publication of JPH07315837A publication Critical patent/JPH07315837A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3575057B2 publication Critical patent/JP3575057B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】粒径が微細で比表面積が大きく、したがって表
面活性が高く低温焼結性のBa2 Ti9 20単一相の粉
体の製造方法を提供する。 【構成】水酸化バリウム溶液、重合度4〜5のチタンア
ルコキシドおよびアルミニウムアルコキシドを水酸化ア
ルカリの存在下で60〜95℃で反応させて沈殿物を得
た後、該沈殿物を700〜800℃で熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学式Ba2 Ti9
20で表されるチタン酸バリウム粉体の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、Ba2 Ti9 20で表されるチタ
ン酸バリウム粉体の製造方法としては、次のような方法
が提案されている。
【0003】(a)炭酸バリウム粉体と酸化チタン粉体
を1:4.5の比率で混合した後、高温で仮焼してBa
2 Ti9 20を得る方法。
【0004】(b)塩化バリウムと酸化チタンを1:
4.5の比率で混合し熔融させた後、非常にゆっくりと
冷却しながら結晶化させてBa2 Ti9 20を得る方
法。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記製
造方法それぞれにおいて、以下に示すような問題点を有
していた。
【0006】(a)の製造方法においては、炭酸バリウ
ム粉体と酸化チタン粉体を混合するため、分子レベルで
均一に分散させることが不可能であった。即ち、130
0℃という高温で仮焼することにより、マクロ的には結
晶学的に目的とするBa2 Ti9 20相を示すものが得
られるが、ミクロ的には目的とする結晶以外の相も生成
した。
【0007】また、このような高温で仮焼して得られた
クリンカー状の非常に硬いBa2 Ti9 20を粉砕して
微細な粉体を得るためには、剪断エネルギーの大きな粉
砕装置を用いて粉砕処理する必要があり、このときに粉
砕装置の内壁あるいはメディアの磨耗物が不純物として
Ba2 Ti9 20に混入した。
【0008】さらに、高温で仮焼して得られたBa2
9 20粉体の表面活性は低いため、この粉体を用いて
焼結体を得るためには焼成温度を高くしなければならな
かった。
【0009】(b)の製造方法は、目的の単結晶を得る
方法としては適しているが、徐冷して結晶化させるのに
非常に長時間を要した。
【0010】また、粉体を得るためには(a)と同様
に、得られた単結晶を剪断力の大きな粉砕装置を用いて
粉砕処理する必要があり、このときに粉砕装置の内壁あ
るいはメディアの磨耗物が不純物として混入した。
【0011】さらに、この方法においても、目的のBa
2 Ti9 20ばかりでなくモル比の違ったチタン酸バリ
ウム化合物(例えば、BaTi4 9 、BaTi5 11
等)が生成した。
【0012】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決して、粒径が微細で比表面積が大きく、したがって表
面活性が高く低温焼結性のBa2 Ti9 20単一相の粉
体の製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のBa2 Ti9 20粉体の製造方法は、水酸
化バリウム溶液、重合度4〜5のチタンアルコキシドお
よびアルミニウムアルコキシドを水酸化アルカリの存在
下で60〜95℃で反応させて沈殿物を得た後、該沈殿
物を700〜800℃で熱処理することを特徴とする。
【0014】また、Ba:Ti:Al=1:(4.50
8〜4.548):(0.011〜0.064)のモル
比、かつ、水酸化バリウム:水酸化アルカリ=1:(1
〜4)のモル比の条件で反応させることを特徴とする。
【0015】また、水酸化アルカリはNaOH,KOH
およびLiOHのうちの少なくとも1種類であることを
特徴とする。
【0016】さらに、水酸化アルカリとともに、または
水酸化アルカリに代えて、水酸化アンモニウムおよび有
機アミンのうちの少なくとも1種類を用いることを特徴
とする。
【0017】そして、水酸化バリウム溶液、重合度4〜
5のチタンアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシ
ドを反応させた後、炭酸イオンまたは炭酸ガスを添加す
ることを特徴とする。
【0018】
【作用】本発明において、水酸化バリウム溶液、重合度
4〜5のチタンアルコキシドおよびアルミニウムアルコ
キシドを水酸化アルカリの存在下でイオン反応的に反応
させることにより、分子レベルでミクロ的に均一な沈殿
物が得られる。そして、その後、この沈殿物を700〜
800℃で熱処理することにより微細で比表面積が大き
く、したがって表面活性が高い低温焼結性のBa2 Ti
9 20粉体が得られる。
【0019】従来の水酸化バリウムと単量体のチタンア
ルコキシドを反応させる方法では、BaTiO3 とTi
2 ・nH2 Oしか得られず、目的のBa2 Ti9 20
を合成することは不可能である。ところが、本発明の方
法では、目的のBa2 Ti920を優先的に生成させる
ために、重合度4〜5のオリゴマー型チタンアルコキシ
ドおよびアルミニウムアルコキシドを共存させた条件で
反応させる。
【0020】一般に、重合度4〜5のオリゴマー型チタ
ンアルコキシドと水酸化バリウムを反応させた場合、
(RO)3 [Ti−O]n R{但し、nはチタンアルコ
キシドの重合度で4〜5、Rはアルコキシ基のアルキル
基}の加水分解およびOH- の攻撃を受けて(OH)5
[Ti−O]n 2-という中間体錯イオンを形成し、こ
の中間体錯イオンとBa2+がイオン反応的に反応してB
aTin 2n+1のチタン酸バリウムを生成する。しかし
ながら、オリゴマー型チタンアルコキシドの重合度
(n)は整数であって4.5という半端なものは存在し
ないので、n=4あるいはn=5またはこれらの混合相
のチタン酸バリウムとなってしまう。
【0021】本発明では、この問題を解決する手段とし
て、BaAl2 Ti6 16の結晶を生成させるアルミニ
ウムアルコキシドを添加共存させて反応を行なってい
る。このBaAl2 Ti6 16とBa2 Ti9 20の結
晶学的数値を示すと表1のようである。
【0022】
【表1】
【0023】この結晶学的数値で判るように、Ba2
9 20とBaAl2 Ti6 16とは結晶構造的に非常
によく似た構造を有している。したがって、BaAl2
Ti6 16の結晶を生成させることによって、このBa
Al2 Ti6 16を結晶核として、Ba2 Ti9 20
優先的に生成するようになる。
【0024】また、本発明において、Ba:Ti:Al
=1:(4.508〜4.548):(0.011〜
0.064)のモル比で反応させることにより、焼結磁
器としたときに高いQ値を得ることができるBa2 Ti
9 20単相の粉体を得ることができる。
【0025】さらに、本発明においては、チタンに対す
るバリウムの量をストイキオメトリー(化学量論比)通
りにして、触媒として作用するOH- の不足分について
はアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウムあるいは
有機アミンを添加共存させることで反応の促進を図って
いる。したがって、余剰のバリウムイオンを洗浄除去す
る必要がないのでモル比調整が容易である。
【0026】さらに、本発明の方法で生成するBa2
9 20の粉体は難溶性であるけれども、ごく微量では
あるが溶解してバリウムイオンが溶出する。この溶出し
たバリウムイオンに炭酸イオンを反応させて不溶性の炭
酸バリウムを生成させることで、Ba2 Ti9 20化合
物のモル比のずれを防止することができる。
【0027】また、Ba2 Ti9 20生成反応終了後に
濾別分離した濾液は、次回のBa2Ti9 20生成反応
のアルカリ溶液として再利用が可能で、コスト低減に有
効であるばかりでなく、排出時に中和処理が必要な廃液
の量を減じることができて公害処理費用の低減につなが
る。
【0028】
【実施例】
(実施例)以下、本発明のBa2 Ti9 20粉体の製造
方法について、その実施例を説明する。
【0029】まず、表2に示した比率になるように、水
酸化バリウム、4〜5量体(重合度4〜5)のTiイソ
プロポキシドとAlイソプロポキシドを混合したIPA
溶液および水酸化ナトリウムを90〜95℃に加温した
純水600cc中に投入した。その後、90℃に加温
し、かつ、反応溶液の容量を600ccに保つように沸
騰純水を添加しながら3時間反応させた。その後、炭酸
ナトリウムをBa2 Ti9 20に対して2モル%添加し
て溶解バリウムの不溶化処理を行なった。
【0030】次に、得られた沈殿を濾過分離した後、温
純水でNa+ を洗浄除去した。このとき、洗浄液のpH
が10以下にならないように、N,N´−ジメチルベン
ジルアミンを添加しながら洗浄を行なった。その後、洗
浄済みの沈殿物を熱風乾燥機中で乾燥し、乾燥粉体を7
50℃で2時間熱処理をおこないBa2 Ti9 20粉体
を得た。なお、表2において、*印は本発明の範囲外で
ある。
【0031】
【表2】
【0032】その後、得られた粉体のX線回折(XR
D)分析、比表面積(SS)の測定、およびこの粉体を
成形し焼成して共振器用磁器としたときのQ値の測定を
行なった。その結果を表3に示す。
【0033】
【表3】
【0034】(従来例)モル比でBa:Ti=1:4.
5になるように、炭酸バリウムおよび酸化チタンを各々
正確に秤量しポリエチレン製ポットに入れ、直径5mm
のPSZ玉石を粉砕メディアとして粉砕混合した。次
に、得られた混合粉体を1300℃で2時間仮焼してチ
タン酸バリウム粉体を得た。その後、実施例と同様に、
得られた粉体のX線回折(XRD)分析を行なった。そ
の結果を表3に示す。
【0035】表3に示す通り、XRD分析の結果、従来
例においてはBa2 Ti9 20以外に2次相が生成して
いるのに対し、本発明の製造方法で得た試料No.1〜
2は、それぞれBa2 Ti9 20の単相になっている。
またSSの測定の結果、試料No.1〜2の粉体は21
〜23m2 /gと、従来の炭酸塩あるいは酸化物粉体の
仮焼、粉砕により得られる粉体の10倍近くの比表面積
を有しており、本発明の方法で得られるBa2 Ti9
20は非常に微細な粉体であることを示している。なお、
電子顕微鏡観察の結果によると、50〜60nmの一次
粒子が集まって0.1〜0.2μmの二次粒子となって
いることが判明している。さらに、この粉体を成形し焼
成して共振器用磁器としたときのQ値は、8000以上
と高い値を示している。
【0036】また、試料No.3に示すように、Ba:
Ti:Al=1:4.504:0.005のモル比、即
ちBaAl2 Ti6 16のBa2 Ti9 20に対する共
存比率が0.1モル未満の場合は、Q値が低下するとと
もに結晶学的に2次相が生成して好ましくない。一方、
試料No.4に示すように、Ba:Ti:Al=1:
4.552:0.069のモル比、即ちBaAl2 Ti
6 16のBa2 Ti9 20に対する共存比率が0.6モ
ルを超える場合は、Q値が低下し好ましくない。
【0037】なお、上記実施例において、水酸化アルカ
リとして水酸化ナトリウムを用いているが、本発明はこ
れのみに限定されるものではない。即ち、水酸化ナトリ
ウム以外に水酸化カリウムまたは水酸化リチウムを用い
ることができる。さらに、上記水酸化アルカリととも
に、または水酸化アルカリに代えて、水酸化アンモニウ
ムおよびメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、エチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、アリルアミン、エチレン
ジアミン、エタノールアミン、トリエタノールアミン等
の有機アミンのうちの少なくとも1種類を用いることも
できる。
【0038】また、上記実施例において、溶解バリウム
の不溶化処理のために炭酸ナトリウムを用いているが、
これのみに限定されるものではない。即ちアルカリ金属
の炭酸塩である炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リ
チウムおよび炭酸アンモニウムのうち少なくとも1つ、
または炭酸ガスを適宜用いることができる。
【0039】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
Ba2 Ti9 20粉体の製造方法は、水酸化バリウム溶
液、重合度4〜5のチタンアルコキシドおよびアルミニ
ウムアルコキシドを水酸化アルカリの存在下で反応させ
た後、得られた沈殿物を700〜800℃という低い温
度で熱処理するものである。
【0040】したがって、粒径が微細で比表面積が大き
く、したがって表面活性が高く低温焼結性のBa2 Ti
9 20単一相の粉体を得ることができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸化バリウム溶液、重合度4〜5のチ
    タンアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシドを水
    酸化アルカリの存在下で60〜95℃で反応させて沈殿
    物を得た後、該沈殿物を700〜800℃で熱処理する
    ことを特徴とするBa2 Ti9 20粉体の製造方法。
  2. 【請求項2】 Ba:Ti:Al=1:(4.508〜
    4.548):(0.011〜0.064)のモル比、
    かつ、水酸化バリウム:水酸化アルカリ=1:(1〜
    4)のモル比の条件で反応させることを特徴とする請求
    項1記載のBa2 Ti9 20粉体の製造方法。
  3. 【請求項3】 水酸化アルカリはNaOH,KOHおよ
    びLiOHのうちの少なくとも1種類であることを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載のBa2 Ti9
    20粉体の製造方法。
  4. 【請求項4】 水酸化アルカリとともに、または水酸化
    アルカリに代えて、水酸化アンモニウムおよび有機アミ
    ンのうちの少なくとも1種類を用いることを特徴とする
    請求項1または請求項2に記載のBa2 Ti9 20粉体
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 水酸化バリウム溶液、重合度4〜5のチ
    タンアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシドを反
    応させた後、炭酸イオンまたは炭酸ガスを添加すること
    を特徴とする請求項1〜4のうちのいずれかに記載のB
    2 Ti9 20粉体の製造方法。
JP10842594A 1994-05-23 1994-05-23 Ba2Ti9O20粉体の製造方法 Expired - Fee Related JP3575057B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10842594A JP3575057B2 (ja) 1994-05-23 1994-05-23 Ba2Ti9O20粉体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10842594A JP3575057B2 (ja) 1994-05-23 1994-05-23 Ba2Ti9O20粉体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07315837A true JPH07315837A (ja) 1995-12-05
JP3575057B2 JP3575057B2 (ja) 2004-10-06

Family

ID=14484450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10842594A Expired - Fee Related JP3575057B2 (ja) 1994-05-23 1994-05-23 Ba2Ti9O20粉体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3575057B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019178048A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 戸田工業株式会社 チタン酸バリウム粒子粉末及びその製造方法、並びに分散体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019178048A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 戸田工業株式会社 チタン酸バリウム粒子粉末及びその製造方法、並びに分散体

Also Published As

Publication number Publication date
JP3575057B2 (ja) 2004-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6523501B2 (ja) リチウムイオン二次電池用負極活物質の製造方法
JP3894614B2 (ja) チタン酸リチウムの製造方法
TWI450864B (zh) 碳酸鈰之製法、氧化鈰與晶質氧化鈰之製法
JPS62230610A (ja) ジルコニウムゾル及びゲルの製造方法並びにこれらを用いるジルコニアの製造方法
JPS61275108A (ja) 誘電体粉末の製造方法
JPS627160B2 (ja)
JPH09309728A (ja) チタン酸リチウムおよびその製造方法ならびにそれを用いてなるリチウム電池
JPH07291607A (ja) セラミックス粉体の製造方法
JPH1179746A (ja) ペロブスカイト型複合酸化物及びその製造方法
JPS61146710A (ja) 高純度チタン酸バリウム微粒子の製造方法
JPS6052092B2 (ja) ペロブスカイト型鉛含有複合酸化物の製法
JPH07315837A (ja) Ba2Ti9O20粉体の製造方法
JP2014224032A (ja) 異方形状ニオブ酸カリウム粒子の製造方法
JPS61186219A (ja) 鉛含有微粉末の製造法
Potdar et al. Low temperature synthesis of ultrafine strontium titanate (SrTiO3) powdersa
JPH03141115A (ja) 酸化イットリウム微粉末の製造方法
JP2634290B2 (ja) チタン酸バリウム粉末の製造方法
JP5801622B2 (ja) 板状チタン酸化合物およびその製造方法
JP7144907B2 (ja) リン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法
JPH0873219A (ja) セラミック粉体の製造方法
JPH01176224A (ja) チタン酸鉛結晶性微粉末の製造法
Xu et al. Synthesis of Ba 6-3x Nd 8+ 2x Ti 18 O 54 ceramic powders via citric acid precursor
JPH04132614A (ja) ペロブスカイト型複合酸化物粉末の製造方法
JPH01167227A (ja) チタン系ペロブスカイト型セラミック原料の製造法
JPH10236824A (ja) チタニア−ジルコニア系複合酸化物微粉末及びその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040615

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040628

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees