JPS59223232A - 針状又は柱板状のチタン酸ジルコン酸鉛焼成粉体の製造法 - Google Patents

針状又は柱板状のチタン酸ジルコン酸鉛焼成粉体の製造法

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JPS59223232A
JPS59223232A JP58094784A JP9478483A JPS59223232A JP S59223232 A JPS59223232 A JP S59223232A JP 58094784 A JP58094784 A JP 58094784A JP 9478483 A JP9478483 A JP 9478483A JP S59223232 A JPS59223232 A JP S59223232A
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zro2
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Hiroshi Nakamura
弘志 中村
Masami Fukui
福井 正見
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山岡 信立
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Taiyo Yuden 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】 本発明は、圧電性応用製品の製造用の原料或は中間材料
として用い優れた銹電並に圧電特性をもつ製品を提供し
得る針状又は柱板状のチタン酸ジル=+ン絨鉛焼成粉体
の製造法V(−する0従来、此種の圧電製品の製造にお
いて、その圧電特性差に誘電4性を与えるための原料と
して、ビスマス層状fヒ金物やペロシスカイト型チタン
酸鉛化合物につき、粒子配向した焼成#−が知られてい
るが、一般のチタン酸ジルコン酸鉛に匹敵する篩篭的・
圧電的性質は得られない。
これに鑑み、出願人は、先に無定形アナターゼ酸化チタ
ン粉末単独を予め所定温度で加熱処理して針状ルチル酸
化チタンとした後、これに酸化鉛と酸化ジルコニウムと
を所定量混ぜて焼成して針状又は柱板状のチタン酸ジル
コン酸鉛焼成粉体の製造法を提案した。
本発明は、か\る先に提案の製造法によって得た針状又
は柱板状のチタン酸ジルコン酸鉛焼成粉本よシも成長し
た針状又は柱板状のチタン酸ジルコン酸鉛焼成粉体を得
ることができる製造法を提供するもので、無定形アナメ
ーゼ酸fμチタン粉末を50モル%以上〜100モル%
未満に、酸fヒ鉛(PbO)又は加熱によシ酸化鉛とな
る鉛化合物をpboVc換典して、30モル%以下又は
/及び酸比ジルコニウム(Zr02)又は加熱によシ酸
化ジルコニウムとなるジルコニウム化合物tZrozに
換算して20モル%以下を混合して焼成し大部分が針状
又は柱板状の1次焼成粉体を得る工程と、このようにし
て得た該1次称成粉体に、テメン酸鉛゛(PI)’1’
i0g )とジルコン酸鉛(PbZrOa )の固溶体
(Pb(TiZr)U3〕 とするに必要な不足址の酸
化鉛(PbO)又は加熱により酸化鉛となる鉛化合物又
は/及び酸比ジルコニウム(ZrO2)又は加熱によシ
酸化ジルコニウムとなるジルコニウム化合物を混合し@
2次焼成する工程とから成ることを特徴とする。
かくして、a軸方向に伸長した針状の又は0面の発達し
た柱板状のチタン酸ジルコン酸鉛((pbT103)J
、1(PbZrO3)t−n)粒子から成る焼成粉体が
得られ、これは、圧電性応用製品の製造に使用し優れた
圧電特性の製品をもたらす。
カロ熱によシPbOとなる鉛化合物としては、例えば、
四三酸fヒ鉛(Pb1104)、シュウ酸鉛(PbC3
204)、サクI11!鉛(Pb(OH30Q2 )2
 )、炭は釦(P600gバ累ハ1と鉛Pb(OH)2
  等が使用でき、又加熱によj) ZrO2となるジ
ルコニウム化合物としては、例えば、水酸化ジルコニウ
ム(Zr(OH)4 ) 、含水酸化ジルコニウム(Z
r02・nH2O)等が使用できる0次に本発明を実施
例につき説明する。
市販の純度無定形アナターゼTiO2、−酸・比鉛Pb
O。
酸化ジルコニウムZrO2を下記第1茨に示す配合組成
になるように秤量し、これらを夫々ボールミルで湿式混
合し、試料扁1〜Aθ21の配合粉体につき、仝艮に示
す熱処理条件で焼成した。その結果、夫々、仝艮に示す
如き各種形状の結晶粒子の1次焼成粉体が得られた。
上記から明らかなように、針状又は柱板状の粒子彫物か
ら殆んどなる1次焼成粉本を得るには、TiO2は50
モル%以上100モル%未満、PbOは80モル%以下
、ZrO2は20モル%以下で配合しなければならない
ことが分る。便宜上、この配合組成を満足する試料は○
印をその範囲外の試料はX印をつけ分シ易(した。尚1
次焼成条件は一般に1050〜1180℃、ポリ2〜8
時t’=Jの範囲である。
表中、○印は2次焼成に適するもの、X印は不適のもの
、※は対照試料、即ちTf02 単独を焼成した対照例
を意味する。
次に、かくしてこれら試料によシ得られた夫々の1次焼
成粉本の夫々に、これと、PbO2とZrO2とでPb
(Zro、sa Tio、4y ) 03  の組成t
<−yzるよVVC,秤量して、下記表2に示す如(P
bO、Zr0z  k添加して夫々の試料AiV〜に2
1′ に調製し、加熱温度800℃、2時間の焼成条件
で焼成して、夫々の2次焼放粉木、即ち、チタン酸・ジ
ルコン酸鉛の焼成粉体を製造した。その夫々の粉#−を
X線回折法で調べた所Pb(Zr−JI′1)03ペロ
ブスカ゛イト(ヒ金物の単−相からなっていることが認
められた。又電子顕微鏡によシ粒子形状を調べたところ
下記表2中に夫々記載の通シのものであった。
この結果から分るように、災1に対応する本発明に従っ
た配合組成で1次焼成して得られた針状(又は柱板状)
のii次焼成粉末に対応する試料AE 1’〜扁5’ 
、 7a 9’〜A18’、及び対照試料ム21′の2
次焼成粉体、即ち、Pb(Zr、Tυ03組成の粒子形
状は、生て針状(又は柱板状)として得られ、それ以外
の試料だ4′、嵐6′〜8’ 、 A’;、19’ 、
嵐20’の2次焼成粉本は、針状の粒子形状をもつもの
は極めて少なく、殆んどが無定形その細長短軸に方向性
のないものであった。又その表1及び表2゛から明らか
なように本発明の製法によれば、原料と゛して、表1に
示すように、T I Oj K % ’ P bo酸成
分はZr01 成分又はこれらの両成分を配合して1次
焼成粉本としたものを上記のように2次焼成するときL
lその得られる2次焼成粉Pb(Zr、Ti)OBの粒
子の針状又は柱板状の成長度、即ち、その長軸/短軸比
は対照例として示す先に提案の製造法に従ったPbO成
分及びZ r OH成分を添加しない、TiO2のみを
焼成して得7’c1次焼成粉体としたものを上記のよう
に2次焼成して得た2次焼成粉体のそれに比し大きいも
のが得られることが認められた〇即ち、対照試料&21
′の製品粒子の長/短軸比は4.4であるに対し、本発
明で得た試料lσl′〜8′。
5’、9’〜18′、の製品粒子の長/短軸比は、それ
よシも大きく、特に試料五1’ 、 18’ 、 15
’では絡着かそれ以上Qものが得られる。
尚、上記の第2次焼成におけ“る温度は800℃の場合
を示したが、一般に700℃〜1000℃、1〜2時間
程度で目的とする良好な針状又は柱板状の本発明焼成粉
# t ft4jることかできる。かぐして本発明によ
れば、1次焼成粉体の針状結晶は、T i 02中にP
bO、ZrO2が拡散した状態の結晶となっているため
、粒子が比較的大きいにも拘らず、(PbTiOB )
n(PbZrOl)1−nにするために不足するpbo
 、 ZrO2を添加して第2次焼成を行なうことによ
り、比較的低温の焼成条件で、充分に長/短軸比の大き
い(PbTi03 )n (PbZrO3)t−n  
粒子が得られる。この場合、粒子そのものも若干大きく
成長していた。
更に本発明の詳細な説明する。
実施例 市販の無定形アナターゼT i 02  を559.8
 F(70モル%)と、Pb3O4k 457.’L 
f (PbOK換算して20モIL5X)とZrO2f
 128.2 f(10モル%)とを湿式混合し、乾燥
した後、1080℃で8時間の耐工欠濁故を施した。こ
の1次焼成粉木ft電子顛倣鏡で調べた結果、長軸が平
均7μm1短軸が平均1.2μmの針状を呈していた。
この焼成粉体1kfK対し、Pb(Tio、4y ・Z
ro、5s)Osの組成比となるように1)bsO4を
2,610.5 F(°l)b。
に換算して〔129モル%) ZrO2を752.5’
S’(69モル%)添加してメールミルで湿式攪拌混合
して乾燥した後、1000℃で2時間焼成し、製品とし
た。この第2次焼成粉体を電子顕微鏡で観察した結果、
長軸が平均10.2μm短軸が平均1.4μmの柱板状
であることが認められた。又電子線回折によ多結晶の大
部分が0面の発達した特にa軸方向に伸長した粒子であ
ることが分った◎又Xa回折の結果、ペロブスカイト構
造のpb(’rt−Zr) 03の単−相から成ってい
ることが認められた。尚、前記2次焼成の条件を700
℃、2時間とした場合は、長軸9.9μm短軸1.1μ
mの針状の製品が得られた・ このように本発明によるときは、無足形アナターゼ酸化
チタン粉末を60モル%以上〜100モル%未満と、酸
化鉛(PbO)又はhLI熱にニジに比鮨となる鉛rヒ
金物をPbOに換算して80モル%以下又は1及び酸化
ジルコニウム(Zr02)又は加熱によシ酸化ジルコニ
ウムとなるジルコニウム化合物をZ r 02 に換算
して20モル%以下を混合し、焼成処理を施し、次でこ
の得られる。1次焼成粉体に対し、(PbTiOs )
と(PbZr04 )  の同滓体であるpb (T 
i −Zr) 03の配合組成となるに墨量な量の酸化
鉛(Pbo)又は加熱により酸化鉛となる鉛fヒ合物又
は/及びwlfヒジルコニウム(ZrO+)又はカロ熱
によシ酸化ジルコニウムとなるジルコニウム化合物とを
混合し、2次焼成することによシ、長軸/短軸比の増大
した針状又は柱板状の結晶粒子から成るテクン酸ジルコ
ン酸鉛焼成粉体を能率よ”〈得られる効果を有する〇

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 無に形7ナメーゼ敵比チメン粉末t−6θモル%以上〜
    1θOモル%未満に、酸化鉛(PbO)又は加熱によシ
    酸化鉛となる鉛化合物vi−PbOに換算して80モル
    %以下又は/及び酸化ジルコニウム(Zr 02)又は
    加熱によシ酸比ジルコニウムどなるジルコニウムfヒ合
    物をZrO2に換算して20モル%以下を混合して焼成
    し大部分が針状又は柱板状の1次焼成粉本を得る工程と
    、とのようにして得た該1次焼成粉体に、チタン酸鉛(
    PbTiOs )  とジルコン敵船(PbZrOa 
    )の固溶体(Pb(TiZr)Os )とするに必要な
    不足量の酸化鉛(PbO)又は加熱により酸化鉛となる
    鉛化合物又は/及び酸比ジルコニウム(Zr02)又は
    7/17熱によシ酸「ヒジルコニウムとなるジルコニウ
    ム比合物を混合し第2次焼成する工程とから成ることを
    特徴とする針状又は柱板状のチタン酸ジルコン酸鉛焼成
    粉体の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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