JPH08701B2 - ペルオキシニオブ酸ゾルおよびその製造方法 - Google Patents
ペルオキシニオブ酸ゾルおよびその製造方法Info
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- JPH08701B2 JPH08701B2 JP1294184A JP29418489A JPH08701B2 JP H08701 B2 JPH08701 B2 JP H08701B2 JP 1294184 A JP1294184 A JP 1294184A JP 29418489 A JP29418489 A JP 29418489A JP H08701 B2 JPH08701 B2 JP H08701B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G33/00—Compounds of niobium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Description
に係わり、例えば、圧電体、半導体、センサー、オプト
エレクトロニクス材、誘電体、超伝導体を作製する際の
ニオブ原料として用いて好適なペルオキシニオブ酸ゾル
およびその製造方法に関する。
センサー、オプトエレクトロニクス材、誘電体等として
脚光を浴びている。ニオブ原料はその原材料の一つとし
て用いられているものである。
造する場合、低温で焼結し得て、しかも誘電率の高いペ
ロブスカイト相のみからなる等、物性の優れた原料粉末
を用いることが好ましく、そのためには、粒子径が小さ
く、且つ、粒度分布幅の狭い、均一微細なニオブ原料を
用いて原料粉末を作製する必要がある。
酸化物、炭酸塩等の沈澱物に、粒子径が大きく、しかも
不均一である市販の酸化ニオブまたは水酸化ニオブをス
ラリーとして混合するなどの方法により原料粉末を製造
していた。このため、均一微細な原料粉末を得ることが
困難であった。
の目的とするところは、セラミックスのニオブ原料とし
て用いて好適であるばかりでなく、ニオブ成分を分散性
良く用いることが好ましい他のあらゆる用途に用いて好
適なペルオキシニオブ酸ゾルおよびその製造方法を提供
するにある。
オブ酸ゾル(H+〔NbO2(O)2]−)の製造方法(以
下、「本発明方法」という)は、水酸化ニオブ、酸化ニ
オブおよび五塩化ニオブの中から選ばれた少なくとも一
種のニオブ化合物に強酸と過酸化水素水とを加えてペル
オキシニオブ酸水溶液とし、次いで該水溶液を5〜50℃
の温度に保持することを骨子とする。
基酸の場合は、ニオブ化合物のニオブ1モル部に対して
5モル部の強酸が必要である。
水溶液化するためのものであり、ニオブ化合物のニオブ
1モル部に対して4モル部必要である。
オブと強酸との混合系に過酸化水素水を加えて酸化し、
ペルオキシニオブ錯体の水溶液とする工程、および、ペ
ルオキシニオブ錯体の水溶液を適宜の時間5〜50℃の温
度に保持することにより該水溶液をゾル化する工程とを
主たる有効工程とする。
解する際の液温は、室温以下の温度であればよく、5℃
以下であることが好ましく、0℃以下であることがより
好ましい。
-、No3 -等の不純陰イオンおよび不純陽イオンを除去す
るために、限外濾過膜に通して精製することが好まし
い。限外濾過する場合には、アンモニア水を添加して予
めペルオキシニオブ酸ゾルを限該濾過可能なPH(1〜12
程度)に調整(通常1.5程度)しておく必要がある。因
みに、限外濾過後のゾルのPHは4程度になる。
う。ゾル化温度が5℃未満の場合は、粒子径の小さいゾ
ルが得られるものの、ゾル化に多大の時間を要し効率的
でない。また、50℃を越えた場合は、得られるゾルの粒
子径が大きくなり、仮焼温度を高くする必要が生じる
等、セラミックス等の原料粉末の製造用原材料として好
ましくない。
常、3時間程度行えばよい。
る場合には、ペルオキシニオブ酸水溶液に、安定剤とし
て、しゅう酸、マロン酸、コハク酸等の水溶性の有機二
塩基酸をニオブ1モル部に対して1モル部添加してゾル
化の進行を抑制しておき、使用の際に、前記安定剤と等
当量のアンモニア水を加えて該安定剤を分解した上で、
上述のゾル化を行うことが好ましい。ゾル化後時を経る
と、ニオブ原料が均一微細なものではなくなるからであ
る。
るが、本発明は下記実施例により何ら限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更実
施可能なものである。
mlに分散させ、これに濃塩酸1モルを加えた後、撹拌し
ながら過酸化水素0.8モルを徐々に加え、純水を追加し
て水酸化ニオブをペルオキシニオブ錯体に変化させペル
オキシニオブの錯体水溶液1を調製した。この水溶液
を45℃の温度に、48時間保持してペルオキシニオブ酸ゾ
ルを生成させた。
ニア水を滴下してそのPHを1.5に調整した。なお、この
ゾルのコロイド粒子の粒径は0.02μm(レーザー粒径解
析システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて測定)で
あった。
オブ酸ゾルを限外濾過膜(ポリスルホン、分画分子量10
000)に通して塩素イオン等の不純イオンを除去して精
製した。
mlに分散させ、これに濃塩酸1モルを加えた後、撹拌し
ながら過酸化水素0.8モルを徐々に加え、純水を追加し
て水酸化ニオブをペルオキシニオブ錯体に変化させペル
オキシニオブの錯体水溶液1に調製した。この水溶液
に、安定剤として、しゅう酸0.2モルを添加した。その
後、10日間放置して沈澱形成の有無を観察したところ、
沈澱は全く見られなかった。因みに、安定剤を添加しな
かったこと以外は上記と同様の方法により別途調製した
ペルオキシニオブ酸水溶液は、1日経過した時点で黄色
沈澱を生成した。
に、安定剤分解剤として、アンモニア0.4モルを加えて
中和した後、該水溶液を45℃の温度に48時間保持してペ
ルオキシニオブ酸ゾルを生成させた。
ニア水を滴下してそのPHを1.5に調整した。なお、この
ゾルのコロイド粒子の粒径は0.02μm(レーザー粒径解
析システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて測定)で
あった。
オブ酸ゾルを限外濾過膜(ポリスルホン、分画分子量10
000)に通して塩素イオン等の不純イオンを除去して精
製した。
外は実施例1と同様にして、ペルオキシニオブ酸ゾルお
よび精製ペルオキシニオブ酸ゾルを作製した。
ニオン交換樹脂(イオン交換容量1.04eq/R−l、住友化
学工業社製、商品名「Duolite A−101D」)500mlを加
え、30分間緩速撹拌した後、アニオン交換樹脂と水酸化
マグネシウムゾルとに分離した。
製ペルオキシニオブ酸ゾルとを撹拌しつつ混合し、この
混合物をスプレードライ法で乾燥した後、アルミナルツ
ボ中650℃の温度で、2時間加熱して仮焼(以下「B仮
焼」という)した。
ー粒径解析システムLPA−3000/3100、大塚電子社製にて
測定)であった。また、X線回析によりMgNb2O6結晶で
あることが確認された。
化鉛を配合し、この配合物と純水とをジルコニアボール
(5mmφ)とともにポリアミド製の容器に入れた後、該
ポットをボールミルに設置して15時間湿式混合し、次い
で、ジルコニアボールを分離して内容物を乾燥した。得
られた乾燥粉末をアルミナルツボ中700℃の温度で、2
時間仮焼(以下、「P仮焼」という)して、Pb(Mg0.33
Nb0.66)O3の組成のセラミックス製造用原料粉末を得
た。
ブスカイト率を算出した結果を表に示す。
し、その粉砕物を乾燥した後、8重量%のポリビニルア
ルコール水溶液を粉末に対して8重量%添加して顆粒化
した。この顆粒物を1000kg/cm2の圧力で加圧成形してペ
レット状のグリーン成形体とした。
℃の温度で4時間加熱し、ポリビニルアルコールを熱分
解させた後昇温し、温度950℃で2時間焼成して焼結ペ
レットを得た。
ブスカイト率を算出した結果を表に示す。
実施例2で得た精製ペルオキシニオブ酸ゾルを用いたこ
と以外は参考例1と同様にして、鉛系ペロブスカイト型
セラミックスの焼結ペレットを作製した。
ブスカイト率を算出した結果を表に示す。
実施例3で得た精製ペルオキシニオブ酸ゾルを用いたこ
と以外は参考例1と同様にして、鉛系ペロブスカイト型
セラミックスの焼結ペレットを作製した。
ブスカイト率を算出した結果を表に示す。
(三井金属鉱業社製)の各粉末をMgNb2O6の組成になる
ように配合し、この配合物と純水とジルコニアボール
(5mmφ)とをポリアミド製ポットに入れた後、該ポッ
トをボールミルに設置して15時間湿式混合し、次いで、
ジルコニアボールを分離して乾燥し、B仮焼した。この
B仮焼粉末にPb(Mg1/3Nb2/3)O3となるように酸化鉛
(大日本塗料社製)を配合し、以下、参考例1と同様に
して、二段仮焼および焼結を行い、順次P仮焼粉末およ
び焼結ペレットを得、これらについてX線回析によるペ
ロブスカイト率を算出した。結果を表に示す。なお、B
仮焼、P仮焼および焼結は、表に示す所定の温度で2時
間行った。
タル社製)(比較参考例2)、酸化コバルト(和光純薬
社製)(比較参考例3)、酸化ニッケル(キシダ化学社
製)(比較参考例4)を用いたこと以外は比較参考例1
と同様にして、二段仮焼および焼結を行い、順次P仮焼
粉末および焼結ペレットを得、これらについてX線回析
によりペロブスカイト率を算出した。結果を表に示す。
なお、B仮焼、P仮焼および焼結は、表に示す所定の各
温度で2時間行った。
のペロブスカイト率はすべて100%であるのに対して、
比較のために作製した各焼結ペレット(比較参考例1〜
4)のペロブスカイト率はいずれも100%未満(96.5〜9
7.5%)と低い。
をニオブ原料として用いて作製されたセラミックスはい
ずれも、ペロブスカイト相のみからなるのに対して、酸
化ニオブをニオブ原料として用いて作製されたものは全
て、ペロブスカイト相とパイロクロア相との混相からな
るものであることが確認された。
スカイト型セラミックスについてのみ説明したが、本発
明に係るペルオキシニオブ酸ゾルは鉛系に限らずチタン
酸バリウム系等、種々のセラミックスの製造原料として
用い得ることはもとより、セラミックスに限らず、ニオ
ブ成分を分散性良く用いることが好ましい種々の用途に
好適に用い得るものである。
ば、均一微細な組成を有するセラミックスを製造し得る
ペルオキシニオブ酸ゾルを得ることができ、その結果、
圧電体、半導体、センサー、オプトエレクトロニクス
材、誘電体、超伝導体等の原材料にニオブ原料を適用す
ることが可能になる他、ニオブ成分を分散性良く用いる
ことが好ましい他のあらゆる用途に好適に用い得るニオ
ブ原料を実現する等、本発明は優れた特有の効果を奏す
るものである。
Claims (7)
- 【請求項1】水酸化ニオブ、酸化ニオブおよび五塩化ニ
オブの中から選ばれた少なくとも一種のニオブ化合物に
強酸と過酸化水素水とを加えてペルオキシニオブ酸水溶
液とし、次いで該水溶液を5〜50℃の温度に保持するこ
とを特徴とするペルオキシニオブ酸ゾルの製造方法。 - 【請求項2】水酸化ニオブ、酸化ニオブおよび五塩化ニ
オブの中から選ばれた少なくとも一種のニオブ化合物に
強酸と過酸化水素水とを加えてペルオキシニオブ酸水溶
液とし、次いで該水溶液を5〜50℃の温度に保持してペ
ルオキシニオブ酸ゾルを生成させた後、限外濾過膜を用
いて精製することを特徴とするペルオキシニオブ酸ゾル
の製造方法。 - 【請求項3】水酸化ニオブ、酸化ニオブおよび五塩化ニ
オブの中から選ばれた少なくとも一種のニオブ化合物に
強酸と過酸化水素水とを加えて得たペルオキシニオブ酸
水溶液にさらに水溶性の有機二塩基酸を安定剤として添
加したものに、アンモニア水を添加し、次いでこの水溶
液を5〜50℃の温度に保持することを特徴とするペルオ
キシニオブ酸ゾルの製造方法。 - 【請求項4】水酸化ニオブ、酸化ニオブおよび五塩化ニ
オブの中から選ばれた少なくとも一種のニオブ化合物に
強酸と過酸化水素水とを加えて得たペルオキシニオブ酸
水溶液にさらに水溶性の有機二塩基酸を安定剤として添
加したものに、アンモニア水を添加し、次いでこの水溶
液を5〜50℃の温度に保持してペルオキシニオブ酸ゾル
を生成させた後、限外濾過膜を用いて精製することを特
徴とするペルオキシニオブ酸ゾルの製造方法。 - 【請求項5】前記少なくとも一種のニオブ化合物に強酸
と過酸化水素水とを加えてペルオキシニオブ酸水溶液と
する反応を5℃を越えない温度で行う請求項1〜4のい
ずれかに記載のペルオキシニオブ酸ゾルの製造方法。 - 【請求項6】前記強酸が濃塩酸または濃硝酸である請求
項1〜5のいずれかに記載のペルオキシニオブ酸ゾルの
製造方法。 - 【請求項7】請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法
により製造されたペルオキシニオブ酸ゾル。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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DE69018934T DE69018934T2 (de) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Verfahren zur Erzeugung einer Peroxoniobsäuresol. |
KR1019900018570A KR0160778B1 (ko) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | 과산화니오브산졸 및 그 제조방법 |
US07/611,265 US5102649A (en) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Process for producing peroxoniobic acid sol |
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JPH08701B2 true JPH08701B2 (ja) | 1996-01-10 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2008081378A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | ニオブ系酸化物微粒子の製造方法 |
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JP4582789B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2010-11-17 | 多木化学株式会社 | セリア−ジルコニア固溶体ゾル及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
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US3873584A (en) * | 1972-12-27 | 1975-03-25 | Said Burke By Said Kizer And D | Hydroxyl containing unsaturated drying oil polymers and processes for preparing polymers |
JPS553717A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-11 | Masachika Sakao | Production of special confection |
JPH05110197A (ja) * | 1991-10-16 | 1993-04-30 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体レーザ |
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- 1989-11-13 JP JP1294184A patent/JPH08701B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
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- 1990-11-13 EP EP90312386A patent/EP0428388B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-13 KR KR1019900018570A patent/KR0160778B1/ko not_active IP Right Cessation
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EP0428388B1 (en) | 1995-04-26 |
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DE69018934D1 (de) | 1995-06-01 |
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