JPS59195576A - 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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JPS59195576A
JPS59195576A JP58071018A JP7101883A JPS59195576A JP S59195576 A JPS59195576 A JP S59195576A JP 58071018 A JP58071018 A JP 58071018A JP 7101883 A JP7101883 A JP 7101883A JP S59195576 A JPS59195576 A JP S59195576A
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powder
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岡部 参省
裕 小松
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昌造 児島
加藤 義治
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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B1Ti0.・C
aTij、、5rTiO,などを合成する方法とし′C
は同相反応法がある。しかしながら、この方法によれば
、高温処理を経なければならないため結晶粒径が1μm
以上と犬きくなシ、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シセラミック原料を合
成する方法がある。この溶液反応による製造方法としC
は、たとえば、Ba、 Sr、 Ca、 Ti。
Zr、 Snなどの金属アルコキシドのアルコール溶液
を作シ、各々所定量を混合したのち水中に加え゛C加水
分解し、各金属の水酸化・吻とし゛C沈澱させ、一過し
゛C合成粉末を得る方法がある。もつともこの場合にお
い°Cは、Ea、Sr、Caなどを水酸化!吻または塩
類の水溶液としC加えても同じ結果が得られることを付
記して2く。
しかしながら、この方法では生成したBa(OL()2
゜5r(OH)、、Ca(OH)2などはほとんどまた
はその一部が水に溶解するので、共沈澱・吻とはなり得
す、蒸発乾燥し−C合成するほかない。また得られたこ
れらの析出、結晶も池の金属水酸化物と同等の粒径まで
粉砕されるという床証がないなどの欠点がある。
この発明は上記した従来列の欠点を解消し、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
とするものである。
すなわち、この発明の要旨とするところは1、i)  
第1の糟にンいC1構成元素としC少なくともEa、B
r、Caの1種を含む硝酸塩または塩化物の水溶液に、
シュウ酸、クエン設、酒石酸、およびこれらシュウ酸、
クエン酸、酒石酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩か
らなる有機酸または有機酸塩の水溶液のいずれかを加え
”CX)Hを7〜10に、凋差し、肩、機酸塩として沈
澱させ、第2のJ9; 1fci−い゛C1構成元素と
しC少なくともTi、 Zr、 Sn、 P bの1種
を含む硝酸塩まだは塩化物の水溶液に、苛性ンーダ、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′C沈澱させる
ことからなる第1の工程と、 に)第1の工程によつ′C得られた各沈澱物を含むスラ
リーを混合し、枦通したのち水洗、乾燥する第2の工程
と、 に)得られた粉末を仮焼、粉砕する第6の工程と、 からなるセラミック原料粉末の製造方法である0上記し
た工程において、第1の工程の第1の槽でンユウ峨、ク
エン:俊、酒石酸、pよびこれらシュウ酸、クエン酸、
f西石酸のアルカリ金属塩、アンモニラ・、」盆の信磯
酸丑たは有機酸塩が用いらrしC1,*るが、こ(つう
ちシュウ酸、クエン酸、IV’A石酸のアルカリ金属塩
、アンモニウム塩の有機酸または有、)幾酸1穏とし°
C8□よ、ンtとえンず、シュウ1設ナトリウム、クエ
ン敢アンモニウ11、クエン献ソーダ、を四石酸カリウ
ムなどがある。
また、第1の工Q ’) 2’F’r 2の(曹で用い
られる4、14成元素とし′C1そのほかにBi、 N
b、 Zr+、 Y、希十項元素を含有させることがで
きる。−侍に、猪土頌元素は1.吉晶の粒成長を抑制す
ることができる。−またM n 、 A l 、 :E
 lを含有させ゛〔もよい。これらの元素は世1ヒ剤と
しての役割を果−七す。
第1の槽と第2のhhrqに各原料をそれぞれ所定比率
で没入し、尼全、・て沈澱させたスラリー同志を第20
工t(4て混合し、さらに第6の工程で仮焼することに
よつC1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C得られた各沈澱物を第2の工
程におい°C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−C混合物を一過したのち
、水洗、乾燥することによつ01反応しやすり活性な原
料が得られる。
この原料を第3の工程で仮焼するとと吟よつ゛C1所定
比率のAElつ3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
に凝集させるのは、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+=A(m/gr)を小さくし、バインダの吏用量が
少なく゛〔すむことになり、また成形物を焼成したとき
収縮率を低下させることができるからである。なお、仮
焼段階で二次粒子に凝集するが、各原料粒子はあくまで
歳粒子同志で混合し°C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シ、二次粒子に凝集
させC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700〜1000υ
の范1[甜で選:・ずれる。これ1低70υむ末、4で
・、・4丈セラミック原料粉末の合成が十分に行われず
、1000ζを4えると凝集が諷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、−で得ら
れる各沈澱物は、第1の糟がA、第2の檀7:)J: 
Bに相当するものでlよなく、第1の槽では有機酸塩と
し゛CC沈金せることができる元素、また第2の糟では
水酸1ヒ物として沈廖殻ざぜることができる元素という
駅点から選択したものでる。ろ。
第2の(ザ叶ζおい°c、pHを7〜10の調請しCい
ろが、この9屯囲にpH値を1艮定しだの1.ま、こC
より低ぐ゛〔も高い1直を示し゛〔も溝成元索が溶ける
からである。ま/こ第1の(傍の11H直と第2の栖の
piI値は一致さぜ〕こほうが好ましい。これは第2の
上回におい゛C名沈澱吻を合むスラリー奮混合する:ノ
后でpH′直のrれが士じないよう(でするためであり
、二 また第1の槽のpH値の影響を受け゛C第2の槽水酸化
物・バ溶けないようにするた、っである。
まだ、第2の槽において、安定剤として過酸化水素水(
H2O2)を加え”〔も↓いっ これは溶液が加水分)
鉾し゛C沈妙するのを抑制するためである。
以下この発明をスー施シ;1に1足つ゛〔詳細に説明す
るう実施例1 使用原料とじて下味l/C示すものを準り、佑し、り、
つまず、第1の7!におい゛(、fl a C712の
水溶液にクエン:峻アンモニウムを〕川え−Cpl“I
 4:q〜9,5に調整し、クエン液バリウムとして沈
澱させた。
また、:lX27)漕QCF?A’C,TIC/< 、
Bn’li +a i Cl 、、 >’、hよび、A
nC/4・4ノー120の各水溶液を・昆合し、安定剤
である69%過竣化/JC素水15 ff1. lを加
え、これに水jR化アンモニウム(NH4Di’f)を
加え’CpHを9〜95に調整し、Ti、 Sn、Si
、Mnを含む沈澱物を得た。
さらに、各沈澱物スラリーを混合し、濾過したのち水洗
した。この水洗原料をボールミルで混合し、ひきつづい
゛CC通過乾燥したところ、0.02−の微粒子状のセ
ラミック原料粉末を得た。
そののち、900Cの温度で1時間仮焼し、Ba(’r
i、5n)o3系の仮焼粉末を得た。
この仮焼粉末にバインダを加えて造粒し、圧力1000
ルタ/】で成形しC10」ψ、1mtの円板とし、これ
を1600で、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
’C,50分間の条件で焼き付け゛C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(’r c )、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′心損失(tanδ)は1KHz、1
■r、 m、 B、の条件で、jj+J定し、また誘電
率の温度特性(TC)a+25 ′cを基量にして−1
0’c 〜+ 85 ’cの温度範囲で測定した値であ
る。
実施例2 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2いC,B a (hi 01 ) 
21 Ca(NO3)2・4H20の各水溶液を混合し
、仁れにシュウ墳ソーダを加え°CpHを7〜10にl
A整し、それぞれシュウ酸バリウム(BaC,04)、
シュウ酸カルシウム(CaCOj)とし゛C沈澱させた
また、第2の槽におい°(ST’1C14,Zr0C1
z ・8H,O,SnCl、 、 Bi(NO3)j−
5H,O,Pb(No3)2゜am(Noj)3 ・6
H,Oの各水溶液を混合し、これに安定剤である50チ
過酸化水素水151nl!を加え、さらに苛性ソーダ(
NaOH)を加え°cpaを7〜1゜に調整し、Ti、
Zr、 Sn、Bi、Pb、Smを含む沈澱物を得た。
ざらに、各沈澱物スラリーを混合し、濾過したのチ氷洗
した。この水洗原料をボールミルで混合し、ひきつづき
濾過、乾燥したところ、0.015.c!の微粒子状の
セラミック原料、粉末を得た。
そののら、800’cの温度で1時間仮焼し、(Ba。
Ca’、Pb)(Ti、 Zr、 Sn、 Bi)03
系の仮滉粉末を得た。
との仮焼粉末を実施例1と同様に処理し′Cコンデンサ
を作成し、その電気特性を測定しCその結果を下表に示
した。
なお、焼成温度は1120′cであったっまた、この原
料を用い°〔積層コンデンサを作成し、その電気特注を
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゛〔ペースト状とし、これを印刷方式で厚=+20
μmの誘電体セラミック層を作成し、内部電極とし°L
Ag:Pd=70 :30のAイーPC1系ペーストを
印刷し、これを交互に操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1120C,
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゛C積層コンデンサを得た。得られた積層コン
デンサの大きさは4 +ns x、3 vts X O
,15MIIであシ、その静電容量は0.43丘 μlであった。また焼成後の誘電体セラミック層の1枚
当シの厚みは12μmであったっ実施例6 使用原料とし゛C下表に示すものを準漏した。
まず、第1の糟におい−(、、BaCl2−2H2J 
の水溶液にン四石識カリウムを加えtpHを9〜9.5
に、J@整し、酒石酸バリウムとし゛C沈澱させた。
また、第2の槽におイー(、HdCl、 −6H20,
TiC4,、Bi(No、)、・5H20,。
−謄一煙←4. MnC14−4H20,SiC14の
各水溶液を混合し、安定剤である30チ過酸化水素水1
0m#  を加え、これに水酸化アンモニウム(NH。
OH)  をガロえ・C’DHを9〜95に調整し、N
cl、 Ti・Bi、 Mn、 Siを含む沈澱物を得
た。
さらに、各沈澱物スラリーを混合し、濾過したのち水洗
した。この水洗原料をボールミルで混合し、ひきつづき
濾過し、乾燥したところ、o、oiμmの微粒子状の原
料粉末を得だ0 そののち、aoorの温度で1時間仮焼し、(BaNd
)(Ti、Bi)O,系の仮焼粉末を得だ。この仮焼粉
末を実施例1と同様に処理し′Cコンデンサを作成し、
その電気特性を測定し°Cその結果を下表に示した。
なお、焼成温度は1100Cであった。また誘電率の温
度特性(TC)は+25′cを基準にして+10〜+8
5 での温度範囲で測定した値である。
実施例 使用原料として下表に示すものを準’DIQ した。
ユウ酸を加え、さらにアンモニア水をリロえ〔pHを9
〜95に調整し、シュク酸カルシクムとして沈澱させた
また、第2の橿におい゛(1TiCl< 、 N bz
 CIVsの各水溶+Rを混合し、安定剤である60係
過酸化水素水25m/を力■え、これに苛1ノーダ(N
式OH)を加え−cpuと9〜°?、5にA整し、Ti
、Wbを含む沈澱物と得た。
さ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、ひきつづき−
過、乾燥したところ、l)、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、Ca(
Ti、 11+)03系の仮焼粉末を得た。
この仮焼粉末を実施列1と同様にし゛Cコンデンサを作
成し、その心気特性を測定し′C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i生(TC)は+25′cを基準にしC−55〜
+125での温度範囲で測定した値である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 H)  、=)  Qg1ノlv!1iCA−イ′C,
    構成元素としc′J)なくともBa、 Sr、 Caの
    1踵を含む硝酸塩また1;・i塩させ、 第2の槽に努tハ′C1、溝)反元素とし゛〔少なくと
    j、Tj−、Zr、Sn、Pbの1 ’−省f:aむ硝
    、で夜1まt′コロま塩化多グの水浴液(・ζ、’rh
    キソーダ、水設置ヒアンモニウムなどの可溶(生水1浚
    1七1勿水f容叔を頴えてpH全7〜10に、凋:芝し
    、水、浚比、勿として沈1.段さすることからなる筋1
    の工、:呈と、 (ロ)151の工作によつC1号られた各?尤誠物上に
    むスラリーを1昆合し7.7/:i及したのち水・先、
    吃環する第2の上弓と、 に)得られた粉末を仮焼、粉砕する第5の工程と、 からなるセラミック原料粉末の製造方法っ(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〔、
    さらにBi、 Nb、 Zn、 Y、希土類元素、in
    n、 kl、 Eliのうち少なくとも1種をよむこと
    からなる特許請求の範囲第1t)項記載のセラミック原
    料分末の製造方法。 (3)第5の工程における仮焼温度は700〜1000
    ″C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っ
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63141206A (ja) * 1986-12-04 1988-06-13 太陽誘電株式会社 粒界絶縁型半導体磁器
JPS63233035A (ja) * 1987-03-23 1988-09-28 科学技術庁無機材質研究所長 多成分セラミツクスの製造方法
JPH02107552A (ja) * 1988-10-13 1990-04-19 Sumitomo Special Metals Co Ltd 電子デバイス用誘電体磁器組成物
US5032559A (en) * 1989-05-05 1991-07-16 Gte Products Corporation Method of preparing barium, titanium, zirconium oxide ferroelectric ceramic compositions
CN102503407A (zh) * 2011-09-30 2012-06-20 天津大学 新型无铅x8r型多层陶瓷电容器介质及其制备方法
JP2020083672A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 堺化学工業株式会社 チタン酸バリウムの製造方法

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