JPS59128263A - セラミツク原料粉末の製造方法 - Google Patents

セラミツク原料粉末の製造方法

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JPS59128263A
JPS59128263A JP58003840A JP384083A JPS59128263A JP S59128263 A JPS59128263 A JP S59128263A JP 58003840 A JP58003840 A JP 58003840A JP 384083 A JP384083 A JP 384083A JP S59128263 A JPS59128263 A JP S59128263A
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ceramic raw
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material powder
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岡部 参省
裕 小松
浜地 幸生
昌造 児島
加藤 義治
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は微細な結晶粒径を有するセラミック原料粉末
の製造方法に関するものである。
従来、セラミック原料粉末、たとえば13ali03 
、Ca ’T−i 03.3r Ti 03などを合成
する方法としては固相反応法がある。しかしながら、こ
の方法によれば、高温処理を経な(プれはならないため
粒径が1μm以上と人ぎくなり、しかも不均一になると
いう欠点が見られた。
この他、溶液中での化学反応によりセラミック原料を合
成する方法がある。これはセラミック原石をたとえば電
子部品に用いる場合、実用上電気特性に悪影響を与えな
いセラミック原料を得る方法である。この溶液反応によ
る製造方法としては、たとえば−「iイオンと[3aな
どのMeイオンとを、修酸により修酸チタニルバリウム
(Ba Ti 0(C204)・ 4H20>として沈
澱させ、この沈澱物を700°C以上の温度で加熱分解
させてBaTiO2を合成するという方法(修酸法)が
ある。
この修酸法では、0.5μm程度の微粒子を得ることが
できるが、この方法によれば次のような欠点が見られる
。つまり、[3aとTlについては同時に沈澱させるこ
とができるが、その他の元素を沈澱させることができず
、3a Ti 03以外のその他の系、および[3al
”i03とその他の系の複合系のセラミック原料を得る
方法としては不適当である。また修ml塩は高価なもの
であり、工業的な利用面において不利であるなどの欠点
がある。
この発明は上記した従来例の欠点を解消し、微粉末のセ
ラミック原料を生成することができる方法を提供しよう
と覆るものである。
すなわち、この発明の要旨とするところは、(i )第
1の槽において、構成元素として少なくともBa、S、
r、Ca、tv!oの1種を含む硝酸塩または塩化物の
水溶液に、炭酸ガス、または炭酸ソーダ、炭酸アンモン
などの可溶性炭酸塩水溶液を加えてPHを7〜10に調
整し、炭酸塩として沈澱させ、 第2の槽において、構成元素として少なくともTi 、
Zr 、Sn 、Pbの1種を含む硝酸塩マタは塩化物
の水溶液に苛性ソーダ、水酸化アンモニウムなどの可溶
性水酸化物水溶液を加えてp Hを7〜10に調整し、
水酸化物どして沈澱させることからなる第1の工程と、 (II)第1の工程によって得られた各沈澱物を含むス
ラリ・−を混合し、濾過したのち水洗、乾燥する第2の
工程と、 (iii )得られた粉末を仮焼、粉砕する第3の]7
程と、 からなるセラミック原料粉末の製造方法である。
上記した工程において、第1の工程の第2の槽で用いら
れる構成元素として、そのほかに13i、Nb 、ln
 、Y、希土類元素を含有させてもよく、これらは結晶
の粒成長を抑制することができる。
またMn 、Affi、Siを含有させてもよい。これ
らの元素は鉱化剤としての役割を果たす。
第1の槽と第2の槽においてそれぞれ完全に沈澱しIC
スラリー同志を第2の工程で混合し、各原料を所定比率
で投入することによって、所定どうりの比率のものを得
ることができ、第3の工程で仮焼することによって比率
にズレのないセラミック原料を生成することができる。
また第1の工程において得られた各沈澱物を第2の工程
において混合したとき、その粒子径が約0.01〜0.
02μmの微粒子状の混合物を得ることができる。そし
て濾過したのち水洗、乾燥することによって、各粒子が
一次粒子同志で隣接することになり、反応しやすい活性
な原料が得られる。
この原料を第3の工程で仮焼することによって、所定比
率のABO3型のセラミック原料が生成され、同時に凝
集させることができる。セラミック原料を二次粒子に凝
集さゼるのは、たとえばセラミックグリーンシートを作
るためにバインダと混練したとき、二次粒子の比表面積
(m 210r)を小さくし、バインダの使用量が少な
くてすむことになり、また成形物を焼成したとき収縮率
を低下子同志で混合しており、焼成して得られるセラミ
ックもファイングレインのものであり、二次粒子に凝集
させてもファイングレインのセラミックを得る上で何ら
支障となるものではない。
仮焼段階での処理温度は好ましくは700〜1000℃
の範囲で選ばれる。これは700℃未満ではセラミック
原料粉末の合成が十分に行われず、1000℃を越える
と凝集が進みすぎるためである。
なお、この発明方法で得られたセラミック原料粉末は一
般にABO3型の酸化物であるが、第1の工程で得られ
る各沈澱物は、第1の槽がA、第2の槽が8に相当する
ものではなく、第1の槽では炭M塩として沈澱さゼるこ
とができる元素、また第2の槽では水酸化物として沈澱
させることができる元素という観点から選択したもので
ある。
第2の槽において、pHを7〜10の調整しているが、
この範囲にpH値を限定したのは、これより低くても高
い値を示しても構成元素が溶けるからである。また第1
の槽のI)H値と第2の槽のpH値は一致させたほうが
好ましい。これは第2の工程において各沈澱物を含むス
ラリーを混合する段階でpH値のずれが生じないように
するためであり、また第1の槽のllH値の影響を受け
て第2の槽水酸化物が溶けないようにするためである。
また、第2の槽において、安定剤として過酸化水素水(
H202>を加えてもよい。これは溶液が加水分解して
沈澱しやすいのを抑制するためである。
以下この発明を実施例に従って詳細に説明する。
実施例1 使用原料として下表に示すものを準備した。
まず、第1の槽において、BaCρ2の水溶液に炭酸ア
ンモン C(NH4)2 Coal  を加えて+)H
を9〜9.5に調整し、3a CO3として沈澱させた
また、第2の槽において、TiCρ4.3n CRa 
、Si Cfl+および1yln Cfl+ % ・4
H20の各水溶液を混合し、安定剤である30%過酸化
水素水15mρを加え、これに水酸化アンモニウム(N
H408)を加えてpHを9〜9.5に調整し、Ti、
Sn、3i、1ylnを含む沈澱物を得た。
さらに、各沈澱物スラリーを混合し、鎮過したのち水洗
した。この水洗原料をボールミルで混合し、ひぎつづい
て泥過、乾燥したところ、0.02μmの微粒子状のセ
ラミック原料粉末を得た。
そののち、900℃の温度で1時間仮焼し、Ba(1−
i5n)o3系の仮焼粉末を得た。
この仮焼粉末にバインダを加え゛C造粒し、圧力100
0Kg/cm2で成形して10mmφ、1mm tの円
板とし、これを1300℃、2時間の条件で焼成し−C
円板磁器を得た。この円板磁器の両面に銀ペーストを塗
布し、800℃、30分間の条件で焼き付けて電極を形
成し、コンデンサを得た。
このコンデンサの誘電率(ε)、誘電損失(tanδ)
、誘電率の温度特性(TC)、および耐電圧特性を測定
し、その結果を下表に示した。
誘電率(ε)、誘電損失(tanδ)はIKHz、IV
r、m、s、の条件で測定し、また誘電率の温度特性(
T C)は+25℃を基準にして士10℃〜士85℃の
温度範囲で測定した値である。
実施例2 まず、第1の槽において、3a C12、Sr Co2
、MgCl22、Ce Cf13の各水溶液を混合し、
これに炭酸ソーダ(N82 CO3)を加えてp I−
1を9〜9.5に調整し、それぞれ3a CO3、Sr
 CO3、IVDI CO3、Ce CO3として沈澱
させた。
また、第2の槽において、TiCρ4.5nC24、Z
r0Cf12・ 8H20,Mn C(12,*  4
1−120. Zn (1!2の各水溶液を混合し、こ
れに安定剤である30%過酸化水素水15111 fl
を加え、さらに苛↑1ソータ(Na OH)を加えてl
)Hを9〜9.5に調整し、Ti 、3n、7r、fv
jn、7nを含む沈澱物を得l〔。
さらに、各沈澱物スラリーを混合し、渕過したのち水洗
した。この水洗原料をボールミルで混合そののち、90
0℃の温度で1時間仮焼し、(Ba Sr Mg)(T
i Sn Zr )03系の仮焼粉末を得た。
この仮焼粉末を実施例1と同様に処理してコンデンサを
作成し、その電気特性を測定してその結果を下表に示し
た。
実施例3 使用原料どして下表に示づものを準備した。
tf、m 1(7)Fl、!5イT、3a  (NO3
)2、Ca  (NO3)2’ ・4H’20の各水溶
液を混合し、これに炭酸ソーダ(Na 2 CO3)を
加えるとともに、混合溶液中に炭酸ガス(CO2)を吹
ぎ込み、pHヲ7へ10ニ調整し、それぞれBaC0:
3、CaCO3として沈澱させた。
マタ、第2の槽ニi+3 イT、TiCρ4、Zr0C
9−2・ 8H20,Sn  Cf14 、Bi  (
NO3)3  ・51−12 0.  Pb  (NO
3)2  、Sm  (NO3):〕・ 6H20の各
水溶液を混合し、これに安定剤である30%過酸化水素
水15m!を加え、さらに苛性ソーダ(Na OH)を
加えrpHを7〜10ニ調整し、Ti 、7r 、Sn
 、Bi 、Pb 、3mを含む沈澱物を得た。
ざらに、各沈澱物スラリーを混合し、泥過したのち水洗
した。この水洗原料をボールミルで混合し、ひきつづき
沖過、乾燥したところ、0 、015μmの微粒子状の
セラミック原料粉末を得た。
そののち、800℃の温度で1時間仮焼し、(Ba、C
a、Pb)(Ti 、Zr、Sn、Bi)OG系の仮焼
粉末を得た。
この仮焼粉末を実施例1と同様に処理してコンデンサー
を作成し、その電気特性を測定してその結果を下表に示
した。
なd3、焼成温度は1120°Cであった。
また、この原料を用いて積層コンチン4ノを作成し、そ
の電気特性を測定した。
試料の作成は、仮焼原料粉末にバインダ、分散剤などを
加えてペース1〜状とし、これを印刷方式で厚み20I
ノmの誘電体セラミック層を作成し、内部電極としてA
(1: Pal =70: 30a)AQ−Pd系ペー
ス1〜を印刷し、これを交互に繰り返して誘電体セラミ
ック層の積層枚数を10枚とした。次いで焼成温度11
20°C1焼成時間2時間の条件で焼成し、両端面に外
部接続電極を形成して積層コンデンサを得た。得られた
積層コンデンサの大きざは4mmX3mm X O,1
5mmであり、その静電容量は0.43μFであった。
また焼成後の誘電体セラミック層の1枚当りの厚みは1
2μmであった。
実施例4 使用原料として下表に示すものを準備した。
まず、第1の槽において、[3a CO2・ 2H20
(f)水m’aに炭酸7ンモン((NH4)2 CO3
)を加えTap HG: 9〜9.5ニ調整し、13a
 CO3として沈澱させた。
マl〔、m 2f7) 槽ニc15 イ”’C1Nd 
(、La ・6H20、Ti Cj2+ 、B!  (
NO3)3 ・ 51−120゜Mn Cj2a ・5
1−120. Mn Cj246 4H20、Si C
Q+の各水溶液を混合し、安定剤である30%過酸化水
素水10mρを加え、これに水酸化アンモニウム(NH
40H)を加えてl)Hを9〜9.5に調整し、Nd、
Ti、Bi、M’n、Siを含む沈澱物を得た。
ざらに、各沈澱物スラリーを混合し、p過したのち水洗
した。この水洗原料をボールミルで゛混合し、ひきつづ
ぎ濾過、乾燥したところ、0.01μmの微粒子状の原
料粉末を得た。
そののち、800°Cの温度で1時間仮焼し、[3a(
Nd 、Ti 、F3i )07系の仮焼粉末を得た。
この仮焼粉末を実施例1と同様に処理してコンデンサを
作成し、その電気特性を測定してその結果を下表に示し
た。
なd5、焼成温度は1100°Cであった。また誘電率
の温度特性(TC)は十25℃を基準にして一55〜士
125℃の温度範囲で測定した値である。
実施例5 使用原料として下表に示ずものを準備した。
まず、第1の槽において、CaCρ2の水溶液に炭酸ソ
ーダ(Na 2 CO3)を加えてpl−1を9−9.
5に調整し、Ca CO3として沈澱させた。
また、第2の槽において、TiCρ4、Nb2Cρ5の
各水溶液を混合し、安定剤である30%過酸化水素水2
5mρを加え、これに苛性ソーダ(NaOH)を加えて
l)Hを9〜9.5に調整し、T1、Nbを含む沈澱物
を得た。
さらに各沈澱物スラリーを混合し、渕過しだのら水洗し
た。この水洗原料をボールミルで混合し、ひきつづき泥
過、乾燥したところ、0.01μmの微粒子状の原料粉
末を得た。
そののち、800℃の温度で1時間仮焼し、Ca(Ti
 、Nb >03系の仮焼粉末を得た。
この仮焼粉末を実施例1と同様にしてコンデンサを作成
し、その電気特性を測定してその結果を下表に示した。
なお、焼成温度は1100°Cであった。また誘電率の
温度特性(TO)は十25℃を基準にして一55〜士1
25°Cの温度範囲で測定した値である。
特  許  出  願  人 株式会社村田製作所 手  続  補  正  書 く自発)昭和58年4月
14日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年特 許 願第 3840号 2、発明の名称 セラミック原料粉末の製造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 京都府長岡京市天神二丁目26番10号名称 (
623)株式会社 村 1)製 作 所自発 5、補正により増加する発明の数 6、補正の対象 (1〉明細書の「発明の詳細な説明」の欄7、補正の内
容 (1)明細書、第5頁第7行〜第12行を次のとおり補
正する。
「第1の槽と第2の槽に各原料をそれぞれ所定比率で投
入し、完全に沈澱させたスラリー同志を第2の工程で混
合し、さらに第3の工程で仮焼することによって比率に
ズレのないセラミック原料を生成することができる。」 (2)明細書、第5頁、第13行〜第18行を次のとお
り補正する。
「また、第1の工程において得られた各沈澱物を第2の
工程において混合したとき、その粒子径が約0.01〜
0.02μmで、各粒子が一次粒子同志で隣接する混合
物を得ることができる。そして混合物を濾過したのち、
水洗、乾燥することによって、反応しやすい活性な原料
が得られる。」(3)明細書、第7頁、第15行 「沈澱しゃすい」を1沈澱する」に訂正する。
(4)明細書、第10頁、表を次のとおり補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  (i )第1の槽において、構成元素として
    少なくともBa 、Sr 、Ca 、M(lの1種を含
    む硝酸塩または塩化物の水溶液に、炭酸ガス、または炭
    酸ソーダ、炭酸アンモンなどの可溶性炭酸塩水溶液を加
    えU 111−1を7〜10に調整し、炭M塩として沈
    澱させ、 第2の槽において、構成元素として少なくどもTi 、
    Zr、3n、、pbの1種を含む硝酸塩または塩化物の
    水溶液に苛性ソーダ、水酸化アンモニウムなどの可溶性
    水酸化物水溶液を加えてpHを7〜10に調整し、水酸
    化物として沈澱させることからなる第1の工程と、 (肖)第1の工程によって得られた各沈澱物を含むスラ
    リーを混合し、p過したのち水洗、乾燥する第2の工程
    と、 (iii )得られた粉末を仮焼、粉砕する第3の工程
    と、 からなるセラミック原料粉末の製造方法。 り2)第1の工程において、第2の槽で用いられる構成
    元素として、さらにBi 、Nb 、Zn 、Y。 希土類元素、Mn1A1、Slのうち少なくとも1種を
    含むことからなる特許請求の範囲第(1)項記載のセラ
    ミック原料粉末の製造方法。 (3)第3の工程における仮焼温度は700°C〜10
    00℃である特許請求の範囲第(1)項記載のセラミッ
    ク原料粉末の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62134220A (ja) * 1985-12-06 1987-06-17 株式会社村田製作所 セラミツク原料用粉末の製造方法
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JP2003104774A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Murata Mfg Co Ltd 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ

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