JPS61151025A - 過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物及びその製造法 - Google Patents
過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物及びその製造法Info
- Publication number
- JPS61151025A JPS61151025A JP59275104A JP27510484A JPS61151025A JP S61151025 A JPS61151025 A JP S61151025A JP 59275104 A JP59275104 A JP 59275104A JP 27510484 A JP27510484 A JP 27510484A JP S61151025 A JPS61151025 A JP S61151025A
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- JP
- Japan
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- beta
- salt
- alumina
- compound
- cation
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- Granted
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物
及びその製造法に関する。−陰陽イオンを含むβ−アル
ミナ化合物はイオン伝導体とじて利用される化合物であ
る。
及びその製造法に関する。−陰陽イオンを含むβ−アル
ミナ化合物はイオン伝導体とじて利用される化合物であ
る。
従来技術
従来−陰陽イオンを含むβ−アルミナ化合物は、Na2
00.などの−価の陽イオンを含む塩とAj20゜を混
合した後、これを加熱処理または溶融する方法が知られ
ている。この方法によると、例えば生1’: :;: :コ′のXの値が小さいのでイオン伝導性が小さい欠点
がある。
00.などの−価の陽イオンを含む塩とAj20゜を混
合した後、これを加熱処理または溶融する方法が知られ
ている。この方法によると、例えば生1’: :;: :コ′のXの値が小さいのでイオン伝導性が小さい欠点
がある。
発明の目的
本発明の目的は前記一般式におけるXの値が0.5のも
のを提供し、イオン伝導性を向上させようとするもので
ある。
のを提供し、イオン伝導性を向上させようとするもので
ある。
発明の構成
本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、原
料として、Ba0,75 A’110+ 7.25を用
い、これを−陰陽イオンを含む塩中で、その塩の融点以
上の温度で加熱処理すると、Baは二価陽イオンである
ので、−陰陽イオンは2倍量置換し、しかもβ−アルミ
ナ型の六方晶構造を変えることなく置換し得られ、前記
Xの値を0.5となすことが容易である仁とが分った。
料として、Ba0,75 A’110+ 7.25を用
い、これを−陰陽イオンを含む塩中で、その塩の融点以
上の温度で加熱処理すると、Baは二価陽イオンである
ので、−陰陽イオンは2倍量置換し、しかもβ−アルミ
ナ型の六方晶構造を変えることなく置換し得られ、前記
Xの値を0.5となすことが容易である仁とが分った。
また、二価金属例えば、Oa 、 Sr 、二価金属、
例えばLa −Nd等の金属イオンのものでは、β−ル
ミン酸バリウムを用いるのである。このイオン交換は次
式に示すような反応式によって行われる。
例えばLa −Nd等の金属イオンのものでは、β−ル
ミン酸バリウムを用いるのである。このイオン交換は次
式に示すような反応式によって行われる。
Ba Aj O+1.5M”
0.75 1+、+7.25
= M At O+ 0.75Ba”1+5
N +7.25 さらにまた、BaO,75A’、1017.25で示さ
れる大方晶アルミン酸バリウムにItの1つ以下Mgで
置換することKよって得られる大方晶構造の一般式Ba
0.75+0.25)(’g)(”1l−xO1F、2
5−0.25x(ただし、XはOよシ大きく、1以下を
表わす)で示されるものも前記大方晶アルミン酸バリウ
ムと同様に原料と使用し得られることが分った。
N +7.25 さらにまた、BaO,75A’、1017.25で示さ
れる大方晶アルミン酸バリウムにItの1つ以下Mgで
置換することKよって得られる大方晶構造の一般式Ba
0.75+0.25)(’g)(”1l−xO1F、2
5−0.25x(ただし、XはOよシ大きく、1以下を
表わす)で示されるものも前記大方晶アルミン酸バリウ
ムと同様に原料と使用し得られることが分った。
との場合におけるイオン交換は次式で示すような反応式
によって行われる。
によって行われる。
Ba0.75+0.25XMgXA’11−X017.
25−0.25X ” (1,5”Oo−5x)””
Mi、5+0.5)(Mg)(”1l−XO17,25
−0,25X+(0,75+ 0.25x)Ea” (ただし、Xは0より大きく、1以下を表わす]これら
の知見に基いて本発明を完成した。
25−0.25X ” (1,5”Oo−5x)””
Mi、5+0.5)(Mg)(”1l−XO17,25
−0,25X+(0,75+ 0.25x)Ea” (ただし、Xは0より大きく、1以下を表わす]これら
の知見に基いて本発明を完成した。
本発明の要旨は、
1)一般式
M1.5+0.5)(Mg)(”1l−xO17,25
−0,25x(ただし、x=0〜1、Mは一価陽イオン
を表わすンで示される過剰の一価陽イオンを含むβ−ア
ルミナ化合物。
−0,25x(ただし、x=0〜1、Mは一価陽イオン
を表わすンで示される過剰の一価陽イオンを含むβ−ア
ルミナ化合物。
2)一般式
%式%
六方晶β−アルミナ構造を持つ化合物を、モル比で0.
75倍以上の一価陽イオン含有塩中で、その塩の融点以
上の温度で加熱処理することを特徴とする一般式 M1.S+0.5)(’gz”+1−XO17,25−
0,25X (ただし・x=0〜1.Mは一価陽イオン
を表わす)で示される過剰の一価陽イオンを含むβ−ア
ルミナ化合物の製造法。
75倍以上の一価陽イオン含有塩中で、その塩の融点以
上の温度で加熱処理することを特徴とする一般式 M1.S+0.5)(’gz”+1−XO17,25−
0,25X (ただし・x=0〜1.Mは一価陽イオン
を表わす)で示される過剰の一価陽イオンを含むβ−ア
ルミナ化合物の製造法。
一般式
%式%
(ただし、X=O〜1を表わす]で示される大方晶β−
アルミナ構造を持つ化合物を、モル比で0.75倍以上
の一価陽イオン含有塩中で、その塩の融点以上の温度で
加熱処理して得られた一般式M1.5+0.5)(Mg
>(A’l 1−X017.25−0.25X(ただし
、x=0〜1.lifは一価陽イオンを表わす)で示さ
れる化合物を、モル比で1倍以上の異種の一価陽イオン
M′塩中で、その塩の融点以上の温度で加熱処理するこ
とを特徴とする一般式”Z s−cn5yMgyA1.
+−vO+7.S−n ?!iy (ただし、X=O〜
19M′は異種−陰陽イオンを表わす〕で示される過剰
の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物の製造法にあ
る。
アルミナ構造を持つ化合物を、モル比で0.75倍以上
の一価陽イオン含有塩中で、その塩の融点以上の温度で
加熱処理して得られた一般式M1.5+0.5)(Mg
>(A’l 1−X017.25−0.25X(ただし
、x=0〜1.lifは一価陽イオンを表わす)で示さ
れる化合物を、モル比で1倍以上の異種の一価陽イオン
M′塩中で、その塩の融点以上の温度で加熱処理するこ
とを特徴とする一般式”Z s−cn5yMgyA1.
+−vO+7.S−n ?!iy (ただし、X=O〜
19M′は異種−陰陽イオンを表わす〕で示される過剰
の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物の製造法にあ
る。
本発明の方法における原料のBao、ys+o、2sx
Mgz”N O17,25−0,25)(は、70−テ
ィングゾーン法によって容易に所望組成の単結晶として
育成し得ちれる。
Mgz”N O17,25−0,25)(は、70−テ
ィングゾーン法によって容易に所望組成の単結晶として
育成し得ちれる。
得られた単結晶を必要に応じ所望の形状のもの7゛−
8価・陽イオンを含んだβ−アルミナ化合物が得られる
。
。
一価陽イオン塩としては、Na 、 K 、 Rb、(
3s等の炭酸塩、塩化物、水酸化物、硝酸塩などが用い
られる。
3s等の炭酸塩、塩化物、水酸化物、硝酸塩などが用い
られる。
Ba を−陰陽イオンとイオン交換するには通常的
900〜1000℃の加熱を必要とする。しかし、−陰
陽イオンにイオン交換したものをJllfiの一価陽イ
オンにイオン交換する場合は600℃以下の温度の加熱
でよい。従って、Baイオンを一価陽イオンでイオン交
換したものを異種の一価陽イオンにイオン交換すること
は極めて容易である。
900〜1000℃の加熱を必要とする。しかし、−陰
陽イオンにイオン交換したものをJllfiの一価陽イ
オンにイオン交換する場合は600℃以下の温度の加熱
でよい。従って、Baイオンを一価陽イオンでイオン交
換したものを異種の一価陽イオンにイオン交換すること
は極めて容易である。
発明の効果
本発明は従来の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物
よシー価陽イオンを1.5倍も多く含むβ−アルミナ化
合物及びその製造法を提供し、これによシイオン伝導性
を高め得た優れた効果を奏し慢るものである。
よシー価陽イオンを1.5倍も多く含むβ−アルミナ化
合物及びその製造法を提供し、これによシイオン伝導性
を高め得た優れた効果を奏し慢るものである。
゛、−パI
実施例1゜
、・−:
〜1赤外線集中加加熱式のフローティング・ゾーンー:
i′ −71によって育成したBa0.75 A’11017
.25で表わされる大方晶アルミン酸バリウムの透明な
単結晶を0.4 X O,4X O,4mの大きさに切
断し、そのうち敷部を15−容量のふた付き白金るつほ
に入れ、約lO2の無水廃酸カリウムに2Go3(試薬
特報)を加え、ふたをした後、この白金るつぼを980
℃に加熱したマツフル炉に入れて20時間、空気中で加
熱した。加熱処理の後、室温まで冷却し、すばやく水洗
して内容物を取り出した。その結果、透明で割れのない
に1.5”11017.25で表わされるベータ・アル
ミナ化合物単結晶が得られた。Baの残留量はBa0O
形で帆1モル%程度であることがわかった。得られた結
晶は、大方晶系に属し、a=s、5991 、 c =
22.73 X O格子定数ヲモッテいルことが粉末
X線回折によシ明らかとなった。密度は3 、39 f
70m5を示し、組成式とほぼ一致する。標準物質と
してアルミニウムを用いて0uKa線によ亡冒以下余白 、・、;′ 毛・ 第1表 面指数 面間隔fX+ 相対強度 hk l 実測値 計算値 %0 0 2 1
1.38 11.37 850 0 4 5
.689 5.685 430 1 2 4.
462 4.461 160 1 3 4.0
83 4.085 40 1 6 2.98
7 2.986 50 0 8 2.843
2.842 181 1 0 2.800
2.800 260 1 7 2.700
2.699 1001 1 4 2.511
2.512 420 1 8 2.453 2
.452 6021 2゜411 2.411
230 2 2 2.371 2.371
1700102゜275 2.274 14
1 1 6 2.252 2.252 160
2 4 2.231 2.230 12
・0 2 5 2.140 2.140
200 110 2.060 2.059
30 2 6 2.043 2.042 31
0 2 7 1.943 1.943 16実
施例2゜ 赤外線集中加熱方式の70−ティング・ゾーン法によっ
て育成したBao、75Aノ1101.25で表わされ
る六方晶アルミン酸バリウムの透明単結晶を0.4X
O,4X O,4mm3の大きさに切断し、そのうち敷
部を15jlt容量のふたつき白金るつぼに入れ、約1
02の無水炭酸ナトリウムNa2Co、 (特級試薬)
を加えふたをした後、この白金るつぼを980’Cに¥
) ′加;熱したマツフル炉に入れ20時間、空気中で加・
二゛−ゝ リーシた・加熱処理後・室温まで冷却し・すばやく尿1
褌して内容物を取υ出した。その結果、少し細かい割れ
の入ったベータ・アルミナ化合物の単結晶が得られた。
i′ −71によって育成したBa0.75 A’11017
.25で表わされる大方晶アルミン酸バリウムの透明な
単結晶を0.4 X O,4X O,4mの大きさに切
断し、そのうち敷部を15−容量のふた付き白金るつほ
に入れ、約lO2の無水廃酸カリウムに2Go3(試薬
特報)を加え、ふたをした後、この白金るつぼを980
℃に加熱したマツフル炉に入れて20時間、空気中で加
熱した。加熱処理の後、室温まで冷却し、すばやく水洗
して内容物を取り出した。その結果、透明で割れのない
に1.5”11017.25で表わされるベータ・アル
ミナ化合物単結晶が得られた。Baの残留量はBa0O
形で帆1モル%程度であることがわかった。得られた結
晶は、大方晶系に属し、a=s、5991 、 c =
22.73 X O格子定数ヲモッテいルことが粉末
X線回折によシ明らかとなった。密度は3 、39 f
70m5を示し、組成式とほぼ一致する。標準物質と
してアルミニウムを用いて0uKa線によ亡冒以下余白 、・、;′ 毛・ 第1表 面指数 面間隔fX+ 相対強度 hk l 実測値 計算値 %0 0 2 1
1.38 11.37 850 0 4 5
.689 5.685 430 1 2 4.
462 4.461 160 1 3 4.0
83 4.085 40 1 6 2.98
7 2.986 50 0 8 2.843
2.842 181 1 0 2.800
2.800 260 1 7 2.700
2.699 1001 1 4 2.511
2.512 420 1 8 2.453 2
.452 6021 2゜411 2.411
230 2 2 2.371 2.371
1700102゜275 2.274 14
1 1 6 2.252 2.252 160
2 4 2.231 2.230 12
・0 2 5 2.140 2.140
200 110 2.060 2.059
30 2 6 2.043 2.042 31
0 2 7 1.943 1.943 16実
施例2゜ 赤外線集中加熱方式の70−ティング・ゾーン法によっ
て育成したBao、75Aノ1101.25で表わされ
る六方晶アルミン酸バリウムの透明単結晶を0.4X
O,4X O,4mm3の大きさに切断し、そのうち敷
部を15jlt容量のふたつき白金るつぼに入れ、約1
02の無水炭酸ナトリウムNa2Co、 (特級試薬)
を加えふたをした後、この白金るつぼを980’Cに¥
) ′加;熱したマツフル炉に入れ20時間、空気中で加・
二゛−ゝ リーシた・加熱処理後・室温まで冷却し・すばやく尿1
褌して内容物を取υ出した。その結果、少し細かい割れ
の入ったベータ・アルミナ化合物の単結晶が得られた。
Ba成分の残留はなく完全にNa成分に置換していた。
この置換速度はに2GO,を用いた場合よりも早い。得
られ九結晶は、六方晶糸に属し、a= 5.591 X
、 O= 22.62 X(7)格子定数をもってい
ることが、粉末X線回折によって明らかとなった。密度
は3.29 p/cm5であった。標準物質としてアル
ミニウムを用い、’CuKa線によって測定した粉末X
線回折は第2表に示す通りのものであった。
られ九結晶は、六方晶糸に属し、a= 5.591 X
、 O= 22.62 X(7)格子定数をもってい
ることが、粉末X線回折によって明らかとなった。密度
は3.29 p/cm5であった。標準物質としてアル
ミニウムを用い、’CuKa線によって測定した粉末X
線回折は第2表に示す通りのものであった。
第 2 表
面指数 面間隔(X) 相対強度hk/ 実
測値 計算値 %0 0 2 11.26
11.31 1000 0 4 5.
632 5.656 510 1 1 4
.751 4.735 10 1 2
4.464 4.451 40 1 3
4.081 4.075 40 0 6
3.755 3.771 10 1 6
2.970 2.975 10 0
8 2.814 2.828 41 1
0 2.802 2.796 70
1 7 2.682 2.688 181
1 4 2.509 2.506 11
0 1 8 2.435 2.442
30 2 1 2.413 2.407
90 2 2 2.373 2.367
30 010 2.250 2.262
61 1 6 2.246 2.246
70 2 4 2.227 2.226
30 2 5 2.136 2.13
5 60 2 6 2.038 2.0
37 90 2 7 1.937 1.
938 5実施例3゜ 実施例1に従って作ったに1,5 ”II 017.2
5で表わされるベータ・アルミナ単結晶を15jlt容
量のふたつき白金るつぼに入れ、塩化ナトリウム(Na
Oj)と硝酸ナトリウム(NaN03)をモル比で3ニ
アに混合した粉末約109を加え、ふたをした後、この
白金るつぼを600°Cに加熱したマツフル炉に入れ残
留しておらず、完全にナトリウムに置換していた0 実施例4゜ 赤外線集中加熱方式のフローティング・ゾーン法によっ
て育成したBaMgAj、。0,7で表わされる六方晶
アルミン酸バリウムの透明単結晶を0.4 Xo、4×
0.4−の大きさに切断し、そのうち敷部を、15−容
量のふたつき白金るつぼに入れ、約10?の無水炭酸カ
リウムに2C03(特級試薬)を加え、ふたをした後、
この白金るつぼをマツフル炉に入れ、980℃で20時
間、空気中で加熱した。加熱処理後、室温まで冷却しす
ばやく水洗して内容物を取シ出した。その結果、細かい
割れを生じているベータ・アルミナ化合物の単結晶が得
られた。出発物質と生成物質を電子線マイクロアナライ
ザーで分析したところ第3表の結果が得られた。
測値 計算値 %0 0 2 11.26
11.31 1000 0 4 5.
632 5.656 510 1 1 4
.751 4.735 10 1 2
4.464 4.451 40 1 3
4.081 4.075 40 0 6
3.755 3.771 10 1 6
2.970 2.975 10 0
8 2.814 2.828 41 1
0 2.802 2.796 70
1 7 2.682 2.688 181
1 4 2.509 2.506 11
0 1 8 2.435 2.442
30 2 1 2.413 2.407
90 2 2 2.373 2.367
30 010 2.250 2.262
61 1 6 2.246 2.246
70 2 4 2.227 2.226
30 2 5 2.136 2.13
5 60 2 6 2.038 2.0
37 90 2 7 1.937 1.
938 5実施例3゜ 実施例1に従って作ったに1,5 ”II 017.2
5で表わされるベータ・アルミナ単結晶を15jlt容
量のふたつき白金るつぼに入れ、塩化ナトリウム(Na
Oj)と硝酸ナトリウム(NaN03)をモル比で3ニ
アに混合した粉末約109を加え、ふたをした後、この
白金るつぼを600°Cに加熱したマツフル炉に入れ残
留しておらず、完全にナトリウムに置換していた0 実施例4゜ 赤外線集中加熱方式のフローティング・ゾーン法によっ
て育成したBaMgAj、。0,7で表わされる六方晶
アルミン酸バリウムの透明単結晶を0.4 Xo、4×
0.4−の大きさに切断し、そのうち敷部を、15−容
量のふたつき白金るつぼに入れ、約10?の無水炭酸カ
リウムに2C03(特級試薬)を加え、ふたをした後、
この白金るつぼをマツフル炉に入れ、980℃で20時
間、空気中で加熱した。加熱処理後、室温まで冷却しす
ばやく水洗して内容物を取シ出した。その結果、細かい
割れを生じているベータ・アルミナ化合物の単結晶が得
られた。出発物質と生成物質を電子線マイクロアナライ
ザーで分析したところ第3表の結果が得られた。
第 3 表
組 成 (モル%〕
BaOK2OMgOAl2O。
出発物質
(BaMgA1.。O,、) 13.75 − 13.
8572.40生成物質 0.3213.5313.3
172.841):、−)。
8572.40生成物質 0.3213.5313.3
172.841):、−)。
(・−噸一一
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)一般式 M_1_._5_+_0_._5_xMg_xAl_1
_1_−_xO_1_7_._2_5_−_0_._2
_5_x(ただし、x=0〜1、Mは一価陽イオンを表
わす)で示される過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミ
ナ化合物。 2)一般式 Ba_0_._7_5_+_0_._2_5_xMg_
xAl_1_1_−_xO_1_7_._2_5_−_
0_._2_5_x(ただし、x=0〜1を表わす)で
示される六方晶β−アルミナ構造を持つ化合物を、モル
比で0.75倍以上の一価陽イオン含有塩中で、その塩
の融点以上の温度で加熱処理することを特徴とする一般
式M_1_._5_+_0_._5_xMg_xAl_
1_1_−_xO_1_7_._2_5_−_0_._
2_5_x(ただし、x=0〜1、Mは一価陽イオンを
表わす)で示される過剰の一価陽イオンを含むβ−アル
ミナ化合物の製造法。 3)一般式 Ba_0_._7_5_+_0_._2_5_xMg_
xAl_1_1_−_xO_1_7_._2_5_−_
0_._2_5_x(ただし、x=0〜1を表わす)で
示される六方晶β−アルミナ構造を持つ化合物を、モル
比で0.75倍以上の一価陽イオン含有塩中で、その塩
の融点以上の温度で加熱処理して得られた一般式M_1
_._5_+_0_._5_xMg_xAl_1_1_
−_xO_1_7_._2_5_−_0_._2_5_
x(ただし、x=0〜1、Mは一価陽イオンを表わす)
で示される化合物を、モル比で1倍以上の異種の一価陽
イオンM′塩中で、その塩の融点以上の温度で加熱処理
することを特徴とする一般式M′_1_._5_+_0
_._5_xMg_xAl_1_1_−_xO_1_7
_._2_5_−_0_._2_5_x(ただし、x=
0〜1、M′は異種一価陽イオンを表わす)で示される
過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物の製造法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59275104A JPS61151025A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59275104A JPS61151025A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61151025A true JPS61151025A (ja) | 1986-07-09 |
JPH021091B2 JPH021091B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=17550807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59275104A Granted JPS61151025A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 過剰の一価陽イオンを含むβ−アルミナ化合物及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61151025A (ja) |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP59275104A patent/JPS61151025A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH021091B2 (ja) | 1990-01-10 |
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