JPS6016372B2 - チタン酸バリウム(BaTio↓3)の製造方法 - Google Patents
チタン酸バリウム(BaTio↓3)の製造方法Info
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- JPS6016372B2 JPS6016372B2 JP55156840A JP15684080A JPS6016372B2 JP S6016372 B2 JPS6016372 B2 JP S6016372B2 JP 55156840 A JP55156840 A JP 55156840A JP 15684080 A JP15684080 A JP 15684080A JP S6016372 B2 JPS6016372 B2 JP S6016372B2
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- barium
- titanium
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、チタン酸バリウム(BaTi03)の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
チタン酸バリウムセラミックスは、誘電率が高く、コン
デンサや各種セソサなどの材料として広く使われている
。
デンサや各種セソサなどの材料として広く使われている
。
最近の電子部品の小形化、高性能化指向に伴い、数十ミ
クロン程度のチタン酸バリウム薄膜に対するニ−ズが増
大している。これには、高純度・高活性なチタン酸バリ
ウム微粉末が要求される。本発明は、このような要求に
通った高純度な超微末のチタン酸バリウムの製造方法に
関するものである。(従来の技術) チタン酸バリウムセラミックスは、原料のチタン酸バリ
ウム粉末を焼き固めてつくるが、従来、この粉末の合成
法には、炭酸バリウムと二酸化チタンの両粉末を混ぜ、
1100o○前後の高温で反応させる固相反応法と、バ
リウム、チタンのシュウ酸塩またはクエン酸塩を反応さ
せ、700qo程度で仮擁する共沈法のふたつがあった
。
クロン程度のチタン酸バリウム薄膜に対するニ−ズが増
大している。これには、高純度・高活性なチタン酸バリ
ウム微粉末が要求される。本発明は、このような要求に
通った高純度な超微末のチタン酸バリウムの製造方法に
関するものである。(従来の技術) チタン酸バリウムセラミックスは、原料のチタン酸バリ
ウム粉末を焼き固めてつくるが、従来、この粉末の合成
法には、炭酸バリウムと二酸化チタンの両粉末を混ぜ、
1100o○前後の高温で反応させる固相反応法と、バ
リウム、チタンのシュウ酸塩またはクエン酸塩を反応さ
せ、700qo程度で仮擁する共沈法のふたつがあった
。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、いずれの方法も未反応のバリウムやチタ
ン分が残るため、純度が余り良くないうえに、粒径もミ
クロンオーダであってチタン酸バリウム薄膜用としては
適さなかった。
ン分が残るため、純度が余り良くないうえに、粒径もミ
クロンオーダであってチタン酸バリウム薄膜用としては
適さなかった。
また、高温度の熱処理工程が必要で、省エネルギー上か
らも好ましくなかった。本発明の目的は、高純度、高活
性なチタン酸バリウム微粉末を、従来のような高温を要
しないで製造できる新規な製造方法を提供しようとする
ものである。
らも好ましくなかった。本発明の目的は、高純度、高活
性なチタン酸バリウム微粉末を、従来のような高温を要
しないで製造できる新規な製造方法を提供しようとする
ものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明に係る製造方法は、バリウム、チタンをアルコー
ルと反応させると得られる金属ァルコキシドを出発原料
とし「 これらを化学量化に混合し、その溶液に水を加
え600 〜7000で加水分解を行いチタン酸バリウ
ム徴粉末を得ることを特徴としている。
ルと反応させると得られる金属ァルコキシドを出発原料
とし「 これらを化学量化に混合し、その溶液に水を加
え600 〜7000で加水分解を行いチタン酸バリウ
ム徴粉末を得ることを特徴としている。
(実施例)
以下、本発明の製造方法の一実施例について詳しく説明
する。
する。
第1図は、本発明の製造方法の一実施例を示すフローシ
ートである。
ートである。
はじめに、金属バリウム1モルに対して約1叶音モルの
i−C3日70日を加え、溶媒であるC6HBと共に還
流させて、バリウムィソプロポキシドを合成する。
i−C3日70日を加え、溶媒であるC6HBと共に還
流させて、バリウムィソプロポキシドを合成する。
これに市販のチタニウムテトライソプロポキシド(Ti
(i−OC3日7)4)を、Ba/Tiのモル比が1.
0になるように加え、再び2時間還流させることによっ
て混合する。その後、蒸留水を少量ずつ加え、C幻6,
i−C3日70日,比0の英沸温度(60qo〜700
0)で加水分解反応を行ない、結晶質のチタン酸バリウ
ム微粉末を析出させる。上記の反応式を次に示す。
(i−OC3日7)4)を、Ba/Tiのモル比が1.
0になるように加え、再び2時間還流させることによっ
て混合する。その後、蒸留水を少量ずつ加え、C幻6,
i−C3日70日,比0の英沸温度(60qo〜700
0)で加水分解反応を行ない、結晶質のチタン酸バリウ
ム微粉末を析出させる。上記の反応式を次に示す。
母十恋OH→舷(OR)2十日2↑
舷(OR)2十Ti(i‐OC3日7)4十$LO→母
Ti03十波OH +4i−C3日70日 なお、1−C3日70日の代りにCH30日,C2公O
H,C4はOH,を使用し、同様の操作を行ってもBa
Ti03の合成を行えることが確認された。
Ti03十波OH +4i−C3日70日 なお、1−C3日70日の代りにCH30日,C2公O
H,C4はOH,を使用し、同様の操作を行ってもBa
Ti03の合成を行えることが確認された。
(チタン酸バリウムの定量分析)
加水分解して得られたチタン酸バリウムの&:Tiの比
が化学量論比になっているかどうか確かめるため化学分
析を行なった。
が化学量論比になっているかどうか確かめるため化学分
析を行なった。
第2図は、この分析法のフローシートである。
まず、得られたチタン酸バリウム(Sample)に濃
塩酸を加え加熱熔解した後、水で希釈して分析用原液と
する。この原液にEDTA−がaを添加してチタンイオ
ンを安定化させた後、これに硝酸アンモニウムを加え、
まずバリウムイオンを硫酸バリウムとして沈殿させる。
この沈殿物を重量分析用の炉紙にとり、これを焼いて硫
酸バリウムを得、この重量によりバリウムのモル数を求
めた。チタンイオンは、硫酸バリウムを炉過した後、炉
液にクフヱロンを加え、定量的にチタンのクフェロン塩
として沈殿させ、これを焼いて二酸化チタンとし、その
重量からチタンのモル数を求めた。(分析結果)〔加水
分解温度の影響〕 バリウム、チタンの両金属アルコキシド混合溶液の室温
における加水分解生成物は、X線回折より無定形である
ことが分かった。
塩酸を加え加熱熔解した後、水で希釈して分析用原液と
する。この原液にEDTA−がaを添加してチタンイオ
ンを安定化させた後、これに硝酸アンモニウムを加え、
まずバリウムイオンを硫酸バリウムとして沈殿させる。
この沈殿物を重量分析用の炉紙にとり、これを焼いて硫
酸バリウムを得、この重量によりバリウムのモル数を求
めた。チタンイオンは、硫酸バリウムを炉過した後、炉
液にクフヱロンを加え、定量的にチタンのクフェロン塩
として沈殿させ、これを焼いて二酸化チタンとし、その
重量からチタンのモル数を求めた。(分析結果)〔加水
分解温度の影響〕 バリウム、チタンの両金属アルコキシド混合溶液の室温
における加水分解生成物は、X線回折より無定形である
ことが分かった。
この加水分解生成物の加熱変態経略のX線回折波形を、
第3図に示す。イは、10000〜4000Cの温度で
2時間、口は、65000の温度で4時間仮擁した場合
、いずれも無定形である。
第3図に示す。イは、10000〜4000Cの温度で
2時間、口は、65000の温度で4時間仮擁した場合
、いずれも無定形である。
ハは78000の温度で7時間仮擁した生成物の場合で
、このX線回折による同定の結果によれば、この生成物
は、炭酸バリウム、二酸化チタンおよび痕跡のチタン酸
バリウムであった。これより、室温で加水分解した時に
は、チタン酸バリウムは生成しないことが分かった。し
かし、同じ混合溶液を、還流温度(60oo〜70℃)
で加水分解したときには、X線で同定の結果、生成物は
チタン酸バリウム一相であることが確認された。
、このX線回折による同定の結果によれば、この生成物
は、炭酸バリウム、二酸化チタンおよび痕跡のチタン酸
バリウムであった。これより、室温で加水分解した時に
は、チタン酸バリウムは生成しないことが分かった。し
かし、同じ混合溶液を、還流温度(60oo〜70℃)
で加水分解したときには、X線で同定の結果、生成物は
チタン酸バリウム一相であることが確認された。
第4図は、本発明の方法によって(還流温度(60午0
〜7000)で加水分解を行なって)得られたチタン酸
バリウムの電子顕微鏡写真である。
〜7000)で加水分解を行なって)得られたチタン酸
バリウムの電子顕微鏡写真である。
金属アルコキシドの加水分解で得られたチタン酸バリウ
ム粒子は、約500△で、大変小さいものであった。こ
のチタン酸バリウムを加熱処理して、その粒径の変化を
調べた結果を第5図イ〜二の各電子顕微鏡写真及び第1
表にそれぞれ示す(仮競時間20時間)。
ム粒子は、約500△で、大変小さいものであった。こ
のチタン酸バリウムを加熱処理して、その粒径の変化を
調べた結果を第5図イ〜二の各電子顕微鏡写真及び第1
表にそれぞれ示す(仮競時間20時間)。
第1表
仮糠温度が高くなるにつれて粒成長が起こっているのが
認められたが、1000q0以下の温度では明らかに認
められる程の粒成長は起さず、従来のチタン酸バリウム
より1〜2桁程度細い粒子が得られている。
認められたが、1000q0以下の温度では明らかに認
められる程の粒成長は起さず、従来のチタン酸バリウム
より1〜2桁程度細い粒子が得られている。
〔金属アルコキシドのアルコキシド基の影響〕金属バリ
ウムをアルコールの反応において、アルコールをメチル
アルコ−ル、エチルアルコール、イソフ。
ウムをアルコールの反応において、アルコールをメチル
アルコ−ル、エチルアルコール、イソフ。
ロピルアルコール、n−ブチルアルコールを用いてバリ
ウムアルコキシドを合成し、これをチタンテトライソプ
ロポキシドと混合して還流温度で加水分解した結果、す
べてにおいてチタン酸バリウムが得られた。このチタン
酸バリウムは、X線回折波形、示差熱分析、電子顕微鏡
による粒子の観察のいずれにおいても、違いは認められ
なかった。即ち、チタン酸バリウム生成に対するバリウ
ムアルコキシドのアルコキシド基の違いによる影響はな
いと思われる。〔合成粉末の化学量論性〕 本発明によって得られたチタン酸バリウムの母:Tiの
比が化学量論であるかどうか、また母:Tiの比を変化
させることにより生成するチタン酸バリウムにどのよう
な影響があるかを調べた。
ウムアルコキシドを合成し、これをチタンテトライソプ
ロポキシドと混合して還流温度で加水分解した結果、す
べてにおいてチタン酸バリウムが得られた。このチタン
酸バリウムは、X線回折波形、示差熱分析、電子顕微鏡
による粒子の観察のいずれにおいても、違いは認められ
なかった。即ち、チタン酸バリウム生成に対するバリウ
ムアルコキシドのアルコキシド基の違いによる影響はな
いと思われる。〔合成粉末の化学量論性〕 本発明によって得られたチタン酸バリウムの母:Tiの
比が化学量論であるかどうか、また母:Tiの比を変化
させることにより生成するチタン酸バリウムにどのよう
な影響があるかを調べた。
表2は、アルコキシドをBa:1:1のモル比で混合し
たものを還流温度で加水分解して得たチタン酸バリウム
の分析結果である。
たものを還流温度で加水分解して得たチタン酸バリウム
の分析結果である。
表 2
母tchlではBa/Tiのモル比の平均値は、1.0
0〆母tch2についても平均値が1.0雌となり、こ
れらの値から、この金属アルコキシドのBa:Tiの比
は、1:1の化学量論比になったチタン酸バリウムであ
ると結論できる。
0〆母tch2についても平均値が1.0雌となり、こ
れらの値から、この金属アルコキシドのBa:Tiの比
は、1:1の化学量論比になったチタン酸バリウムであ
ると結論できる。
表3は、金属アルコキシドの混合比が変化した場合、生
成されるチタン酸バリウムに対する影響を示したもので
ある。
成されるチタン酸バリウムに対する影響を示したもので
ある。
ここでは、出発原料である金属アルコキシドの混合比と
、加水分解生成物中の母とTiの比を表わしたものであ
る。表 3 バリウムが過剰の場合、分析値はBa:Tiの比が1.
0:1.0のものと全く同じ結果であった。
、加水分解生成物中の母とTiの比を表わしたものであ
る。表 3 バリウムが過剰の場合、分析値はBa:Tiの比が1.
0:1.0のものと全く同じ結果であった。
これは、過剰のバリウムが水に可溶な水酸化バリウムと
なって加水分解の際に水に溶け、沈殿を炉過するときに
溶液とともに取り除かれるためと思われる。このことは
、炉過された沈殿物のX線回折の結果がチタン酸バリウ
ムの回折線のみを与えたことからも確認された。チタン
の童が多い場合のX線回折波形を第6図に示す。
なって加水分解の際に水に溶け、沈殿を炉過するときに
溶液とともに取り除かれるためと思われる。このことは
、炉過された沈殿物のX線回折の結果がチタン酸バリウ
ムの回折線のみを与えたことからも確認された。チタン
の童が多い場合のX線回折波形を第6図に示す。
イは出発原料の金属ァルコキシドの母:Tiのモル比が
1.0:1.0の場合、口はBa:Ti:1・0:1・
2・ハはBa:Ti:1‐0:1‐5二はBa:Ti=
1.0:2.0の場合である。母:Ti=1.0:1.
0のときのX線回折波形の各回折線は、いずれもチタン
酸バリウムの回折線と一致している。
1.0:1.0の場合、口はBa:Ti:1・0:1・
2・ハはBa:Ti:1‐0:1‐5二はBa:Ti=
1.0:2.0の場合である。母:Ti=1.0:1.
0のときのX線回折波形の各回折線は、いずれもチタン
酸バリウムの回折線と一致している。
しかし、口,ハ,二に示すように、チタンのモル数が多
くなるに従って、同定が困難となっている。二に示す母
:Ti=1.0:2.0の場合には、ほとんど無定形に
近いものである。しかし、母:Ti=1.0:1.0よ
りチタン過剰側では、生成物は遊離のチタン化合物を含
んでいると考えられる。
くなるに従って、同定が困難となっている。二に示す母
:Ti=1.0:2.0の場合には、ほとんど無定形に
近いものである。しかし、母:Ti=1.0:1.0よ
りチタン過剰側では、生成物は遊離のチタン化合物を含
んでいると考えられる。
これを確認するために、種々の温度で仮暁を行ない、そ
れをX線回折で同定した。
れをX線回折で同定した。
第7図、第8図はその結果を示すX線回折波形図である
。
。
以上の分析結果から、本発明によって製造されるチタン
酸バリウムは、粒蚤が500△前後で、母:Tiは1.
003という化学量論化に極めて近い結晶質の微粉末で
あることが分かった。
酸バリウムは、粒蚤が500△前後で、母:Tiは1.
003という化学量論化に極めて近い結晶質の微粉末で
あることが分かった。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明に係る製造方法によれば、
反応がすべて液相反応であって、高温の熱処理工程を要
せず、高純度・高活性なチタン酸/ゞIJウム微粉末を
得ることができる。
反応がすべて液相反応であって、高温の熱処理工程を要
せず、高純度・高活性なチタン酸/ゞIJウム微粉末を
得ることができる。
第1図は、本発明の製造方法の一実施例を示すフローシ
ート、第2図は本発明によって製造されたチタン酸バリ
ウムが化学量論比になっているか確かめるための分析法
のフローシート、第3図は室温における加水分野生成物
のX線回折波形図、第4図は本発明の方法で製造された
チタン酸バリウムの電子顕微鏡写真拡大図、第5図はこ
れを加熱処理した場合の粒径変化を調べた電子顕微鏡写
夏拡大図、第6図はチタンの量が多い場合のX線回折波
形図、第7図及び第8図はBa:Ti=1.0:1.0
よりチタン過剰側の生成物を種々の温度で仮競を行ない
、それをX線回折した回折波形図である。 渚1図 第2図 常3図 裕ム図 猪5図 解6図 椿7図 祭8図
ート、第2図は本発明によって製造されたチタン酸バリ
ウムが化学量論比になっているか確かめるための分析法
のフローシート、第3図は室温における加水分野生成物
のX線回折波形図、第4図は本発明の方法で製造された
チタン酸バリウムの電子顕微鏡写真拡大図、第5図はこ
れを加熱処理した場合の粒径変化を調べた電子顕微鏡写
夏拡大図、第6図はチタンの量が多い場合のX線回折波
形図、第7図及び第8図はBa:Ti=1.0:1.0
よりチタン過剰側の生成物を種々の温度で仮競を行ない
、それをX線回折した回折波形図である。 渚1図 第2図 常3図 裕ム図 猪5図 解6図 椿7図 祭8図
Claims (1)
- 1 バリウム、チタンをアルコールと反応させると得ら
れる各金属アルコキンドを出発原料とし、これらを化学
量比に混合し、その溶液に水を加え60℃〜70℃で加
水分解を行いチタン酸バリウム微粉末を得るようにした
チタン酸バリウムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55156840A JPS6016372B2 (ja) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | チタン酸バリウム(BaTio↓3)の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55156840A JPS6016372B2 (ja) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | チタン酸バリウム(BaTio↓3)の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5782119A JPS5782119A (en) | 1982-05-22 |
JPS6016372B2 true JPS6016372B2 (ja) | 1985-04-25 |
Family
ID=15636513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55156840A Expired JPS6016372B2 (ja) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | チタン酸バリウム(BaTio↓3)の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6016372B2 (ja) |
Cited By (1)
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 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6081023A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタン酸バリウム粉末 |
JPS6221758A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-30 | 平野 真一 | 高周波用セラミツク誘電体の製造方法 |
DE3776164D1 (de) * | 1986-03-14 | 1992-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Verfahren zur herstellung von komplexen perovskittypverbindungen. |
US4853199A (en) * | 1987-01-08 | 1989-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing crystalline complex perovskite compounds |
US5087437A (en) * | 1988-01-15 | 1992-02-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing crystalline mixed metal oxides |
US5242674A (en) * | 1988-10-27 | 1993-09-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing crystalline mixed metal oxides |
KR100383088B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2003-07-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 바륨티나네이트 구상 미립자 합성법 |
-
1980
- 1980-11-07 JP JP55156840A patent/JPS6016372B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5782119A (en) | 1982-05-22 |
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