JPH0873219A - セラミック粉体の製造方法 - Google Patents
セラミック粉体の製造方法Info
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- JPH0873219A JPH0873219A JP6214768A JP21476894A JPH0873219A JP H0873219 A JPH0873219 A JP H0873219A JP 6214768 A JP6214768 A JP 6214768A JP 21476894 A JP21476894 A JP 21476894A JP H0873219 A JPH0873219 A JP H0873219A
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Abstract
あり、Aサイト元素とBサイト元素とのモル比が1.0
00±0.002の範囲にあり、結晶性が高く、かつ、
アリカリ金属等の不純物が極めて少ない、ペロブスカイ
ト型化合物からなるセラミック粉体の製造方法を提供す
る。 【構成】Mg,Ca,Sr,BaおよびPbよりなる群
から選ばれる少なくとも1種類の元素の水酸化物または
塩化物と、Ti,Zr,HfおよびSnよりなる群から
選ばれる少なくとも1種類の元素の水酸化物と、アルカ
リ性水溶液との混合物スラリ−を得る工程と、該混合物
スラリ−を少なくとも2つの異なる温度で水熱反応させ
てペロブスカイト型化合物を得る。
Description
ンサの誘電体原料として有用な、ペロブスカイト型化合
物からなるセラミック粉体の製造方法に関する。
ミック電子部品の小型高性能化を図るため、この電子部
品の製造に用いられるセラミック材料の改良が行なわれ
てきている。
しては、粒径1μm以下、好ましくは0.5μm以下の
均一で球形状のペロブスカイト型化合物からなるセラミ
ック粉体の製造方法が研究されている。このような粒径
のセラミック粉体は、粒径が小さいために表面エネルギ
−が高くなり、粒径分布が均一で球状のために成形時の
充填性がよくなって焼結性が著しく改善され、より低い
温度で緻密強固なセラミックを得ることが期待できるも
のである。
体層の薄層化・多積層化を実現させるために、厚み10
μm以下のセラミックグリ−ンシ−トが要求されている
が、そのためにも、粒径1μm以下好ましくは0.5μ
m以下の均一で球形状のセラミック粉体が望まれてい
る。
合物からなるセラミック粉体、例えばチタン酸バリウム
粉体の製造方法としては、炭酸バリウムと酸化チタンを
1000℃以上の高温で仮焼して反応させてチタン酸バ
リウムを合成し、その後機械的に粉砕する方法(固相合
成法)が知られている。
ルコキシド法、水酸化物法、水熱合成法等が知られてい
る。
成法の場合、仮焼後のチタン酸バリウムが強く凝集して
いるため、機械的粉砕を行なっても粒径1μm以下の微
細な粒子にするのは困難であった。また、その粒子形状
は破砕物状になるため、これを任意の形状に成形して焼
成した場合、焼結性に欠けるという問題点を有してい
た。さらに上述したように、積層セラミックコンデンサ
の誘電体層の薄層化・多積層化を実現させるためには、
厚み10μm以下のセラミックグリ−ンシ−トを成形す
ることが必要であるが、固相合成法で得られたチタン酸
バリウム粉体を用いた場合、グリ−ンシ−トの密度が低
下したり、あるいは、グリ−ンシ−トの厚みばらつきが
大きくなったりするという不具合が生じていた。
化合物からなるセラミック粉体の製造であるが、金属ア
ルコキシド法の場合、原料が高価で工業化には問題があ
った。
であり、得られる粉体も焼結性が高いという点で注目さ
れている。例えば、特開昭59−39726号公報にお
いては、チタン塩の水溶液に塩化バリウム、硝酸バリウ
ム等の水溶性バリウム塩を溶解させ、アルカリを加えて
pHを13以上に調製して、沸点以下で加熱する方法が
開示されている。しかしながら、この方法で得られるチ
タン酸バリウム粉体は、粒子径が0.02〜0.03μ
mと微細すぎるため、成形加工した場合の密度が低く、
焼結時の収縮が大きくなるという問題があり、用途によ
っては好ましくない場合があった。
は、チタン酸と水酸化バリウムを多量の水の存在下で、
沸点以下の温度で加熱する方法が開示されているが、こ
の方法の場合、チタン酸をあらかじめ調製する工程が必
要となるが、その際、例えばチタン酸をチタン化合物の
水溶液の中和によって沈澱させた場合にはコロイド状と
なるため、洗浄および濾過が工業的に困難であるという
問題を有していた。
ンデンサの薄層化・多積層化のために最適なチタン酸バ
リウム粉体を得ることができるとして、近年特に注目さ
れている。たとえば、特開昭61−31345号公報で
は、Ba,Sr等のA群元素およびTi,Zr等のB群
元素の水酸化物の所望のA/B比の混合物を水性媒体中
で水熱反応させた後、水性媒体中に溶存するA群元素を
水不溶性の形にして濾過、水洗、乾燥させる方法が開示
されている。ところが、この場合、A群元素を水不溶性
の形にするいわゆる不溶化剤の添加量を、製造ロット毎
に決めなければならない煩雑さが生じてくる。つまり、
水熱反応において、製造ロット毎に反応率にばらつきが
あるため、そのたびごとに、濾液に溶存しているA群元
素イオン濃度を分析し、その値に応じて不溶化剤の添加
量を決定する必要があった。
は、四塩化チタンの水溶液に、バリウム等の炭酸塩、塩
化物、硝酸塩のうち、いずれか1種類の化合物を溶解さ
せ、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを加えて、
オ−トクレ−ブ中で加熱する方法が開示されている。し
かしながら、この方法を詳細に検討した結果、NaやK
等のアルカリ金属不純物をどうしても除去することがで
きず、例えば、合成されたチタン酸バリウム粉体中にN
aやCa等が800〜1000ppm程度残存すること
が明らかとなった。
m以下の均一で球形状の粒子であり、Aサイト元素とB
サイト元素とのモル比が1.000±0.002の範囲
にあり、結晶性が高く、かつ、アリカリ金属等の不純物
が極めて少ない、ペロブスカイト型化合物からなるセラ
ミック粉体の製造方法を提供することにある。
め、本発明のセラミック粉体の製造方法は、Mg,C
a,Sr,BaおよびPbよりなる群から選ばれる少な
くとも1種類の元素の水酸化物または塩化物と、Ti,
Zr,HfおよびSnよりなる群から選ばれる少なくと
も1種類の元素の水酸化物と、アルカリ性水溶液との混
合物スラリ−を得る工程と、該混合物スラリ−を少なく
とも2つの異なる温度で水熱反応させてペロブスカイト
型化合物を得ることを特徴とする。
セラミック粉体の製造において、Aサイト元素の水酸化
物または塩化物とBサイト元素の水酸化物とを、OHイ
オンの存在下、2つの異なる温度で水熱反応させること
により、粒径が0.5μm以下の均一で球形状の粒子で
あり、A/Bモル比のずれがなく結晶性が高く、かつ、
アルカリ金属不純物の残存量が大幅に減少したセラミッ
ク粉体が得られる。
ついて、その実施例を説明する。 (実施例1)まず、混合物スラリーを作製した。即ち、
0.1モルのTi(OC3 H7 )4 を正確に秤量し、約
30ccのイソプロピルアルコ−ルと共に、内容積約4
00ccのポリテトラフロロエチレン製ビ−カ−に投入
した。次に、この溶液をウルトラディスパ−サ−にて撹
拌しながら、0.6モルのNaOHを含有する水溶液約
135ccを添加し、加水分解を行なった。その後、
0.1モルのBaCl2を投入し混合物スラリーを得
た。
トラフロロエチレン製ビ−カ−を、オ−トクレ−ブ装置
に取り付けた。その後、温度120℃、圧力4kg/c
m2の条件で、ポリテトラフロロエチレン製の撹拌棒で
150rpmで撹拌させながら1時間水熱反応させた。
次に、温度を200℃まで上昇させ、その状態で上述同
様の方法で4時間水熱反応させた。反応終了後、水洗お
よび濾過を繰り返した後、乾燥および解砕をへてBaT
iO3 粉体を得た。
折(XRD)分析による結晶構造、電子顕微鏡(SE
M)観察による粒子状態、蛍光X線分析によるBa/T
iモル比、並びに原子吸光分析およびイオンクロマト分
析による不純物量の確認を行なった。その結果、得られ
たBaTiO3 粉体は、立方晶のペロブスカイト構造を
有し、その粒子は粒径が0.2〜0.3μmの球形状で
分散性がよく、Ba/Tiモル比は1.001と殆どず
れがなかった。また、BaTiO3 粉体中の不純物量
は、Naが140ppm、Clが20ppmと低い値を
示した。
混合物スラリーを120℃、1時間の条件で水熱反応さ
せた。その結果、得られたBaTiO3 粉体は、粒子径
が0.1μm前後でBa/Tiモル比が1.002であ
ったが、不純物としてのNa量が1400ppmと非常
に多いものであった。
同一の混合物スラリーを200℃、4時間の条件で水熱
反応させた。その結果、得られたBaTiO3 粉体は、
不純物としてのNa量は上記実施例と同レベルに減少し
たが、粒子径の均一性に欠けるとともに分散性の悪いも
のとなった。
した。即ち、0.1モルのTi(OC3 H7 )4 を正確
に秤量し、約30ccのイソプロピルアルコールと共
に、内容積約400ccのポリテトラフロロエチレン製
ビ−カ−に投入した。次に、この溶液をウルトラディス
パ−サ−にて撹拌しながら、0.6モルのNaOHを含
有する水溶液約135ccを添加し、加水分解を行なっ
た。その後、0.1モルのSrCl2を投入し混合物ス
ラリーを得た。
同様にして水熱反応させてSrTiO3 粉体を得た。
て、実施例1と同様に、その性状等の確認を行なった。
その結果、得られたSrTiO3 粉体は、立方晶のペロ
ブスカイト構造を有し、その粒子は粒径が0.1〜0.
2μmの球形状で分散性がよく、Sr/Tiモル比は
0.999と殆どずれがなかった。また、SrTiO3
粉体中の不純物量は、Naが160ppm、Clが20
ppmと低い値を示した。
した。即ち、0.1モルのTi(OC3 H7 )4を正確
に秤量し、約30ccのイソプロピルアルコールと共
に、内容積約400ccのポリテトラフロロエチレン製
ビ−カ−に投入した。次に、この溶液をウルトラディス
パ−サ−にて撹拌しながら、0.6モルのNaOHを含
有する水溶液約135ccを添加し、加水分解を行なっ
た。その後、0.1モルのSr(OH)2 を投入し混合
物スラリーを得た。
同様にして水熱反応させてSrTiO3 粉体を得た。
て、実施例1と同様に、その性状等の確認を行なった。
その結果、得られたSrTiO3 粉体は、立方晶のペロ
ブスカイト構造を有し、その粒子は粒径が0.1〜0.
2μmの球形状で分散性がよく、Sr/Tiモル比は
1.001と殆どずれがなかった。また、SrTiO3
粉体中の不純物量は、Naが150ppm、Clが20
ppmと低い値を示した。
ロブスカイト型化合物からなるセラミック粉体の製造に
おいて、Aサイト元素の水酸化物または塩化物とBサイ
ト元素の水酸化物とを、OHイオンの存在下で120
℃、1時間の条件で水熱反応させた後、さらに引き続い
て200℃、4時間の条件で水熱反応させることによ
り、従来残存Na量が1400ppmであったものを1
40〜160ppmまで大幅に減少させることができ
た。
A/Bのモル比ずれを防止するためには、混合物スラリ
ー中のOH濃度はAおよびBの仕込み濃度の少なくとも
4倍、好ましくは6倍以上が必要である。上記実施例に
おいては、AおよびBの仕込み量0.1モルの6倍の
0.6モルのNaOHを添加している。
3 粉体およびSrTiO3 粉体の製造方法について説明
したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
即ち、一般式ABO3 (但し、AはMg,Ca,Sr,
BaおよびPbよりなる群から選ばれる少なくとも1種
類、BはTi,Zr,HfおよびSnよりなる群のうち
から選ばれる少なくとも1種類)で表されるペロブスカ
イト型化合物、例えば、CaTiO3 ,(Ba,Ca)
TiO3 ,BaZrO3 ,Ba(Ti,Zr)O3 ,
(Ba,Ca)(Ti,Zr)O3 ,PbTiO3 ,B
a(Ti,Sn)O3 、Ba(Ti,Hf)O3 等の製
造においても同様の効果が得られる。
セラミック粉体の製造方法は、ABO3 型のペロブスカ
イト型化合物におけるAサイト元素の水酸化物または塩
化物とBサイト元素の水酸化物とを、OHイオンの存在
下、2つの異なる温度で水熱反応させるものである。
形状の粒子であり、Aサイト元素とBサイト元素とのモ
ル比が1.000±0.002の範囲にあり、結晶性が
高く、かつ、アリカリ金属等の不純物が極めて少ない、
ペロブスカイト型化合物からなるセラミック粉体を得る
ことができる。
ことにより、より薄層化・多積層化した積層セラミック
コンデンサを製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 Mg,Ca,Sr,BaおよびPbより
なる群から選ばれる少なくとも1種類の元素の水酸化物
または塩化物と、Ti,Zr,HfおよびSnよりなる
群から選ばれる少なくとも1種類の元素の水酸化物と、
アルカリ性水溶液との混合物スラリ−を得る工程と、該
混合物スラリ−を少なくとも2つの異なる温度で水熱反
応させてペロブスカイト型化合物を得ることを特徴とす
るセラミック粉体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21476894A JP3668985B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | セラミック粉体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21476894A JP3668985B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | セラミック粉体の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0873219A true JPH0873219A (ja) | 1996-03-19 |
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---|---|---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003004415A1 (fr) * | 2001-07-04 | 2003-01-16 | Toho Titanium Co., Ltd. | Poudre de titanate de baryum et procede de production associe |
JP2006036603A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Tdk Corp | チタン酸バリウム粉末の製造方法、チタン酸バリウム粉末及び電子部品 |
WO2006090488A1 (ja) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | 組成物の製造方法 |
JP2008105870A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Tdk Corp | チタン酸バリウム粉末、誘電体磁器組成物および電子部品 |
WO2015152237A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 戸田工業株式会社 | チタン酸ストロンチウム微粒子粉末及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-08 JP JP21476894A patent/JP3668985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4626207B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2011-02-02 | Tdk株式会社 | チタン酸バリウム粉末の製造方法 |
WO2006090488A1 (ja) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | 組成物の製造方法 |
US8431109B2 (en) | 2005-02-25 | 2013-04-30 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Process for production of composition |
JP2008105870A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Tdk Corp | チタン酸バリウム粉末、誘電体磁器組成物および電子部品 |
WO2015152237A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 戸田工業株式会社 | チタン酸ストロンチウム微粒子粉末及びその製造方法 |
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