JPS61158824A - チタン酸ビスマス微粒子の製法 - Google Patents
チタン酸ビスマス微粒子の製法Info
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- JPS61158824A JPS61158824A JP27850384A JP27850384A JPS61158824A JP S61158824 A JPS61158824 A JP S61158824A JP 27850384 A JP27850384 A JP 27850384A JP 27850384 A JP27850384 A JP 27850384A JP S61158824 A JPS61158824 A JP S61158824A
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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。
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、コンデンサ等の電子部品等に用いられる誘電
体材料である微小で均一なチタン酸ビスマス微粒子の製
法に関するものである。
体材料である微小で均一なチタン酸ビスマス微粒子の製
法に関するものである。
近年、強誘電体材料を微粒子化する為の製法が種々の角
度から研究さ几、その微粒子化した強誘電体材料は、例
えばセラミックコンデンサ等に使用されている。すなわ
ち、電子製品の小型化、高密度化に伴い、コンデンサに
ついても他の電子部品と同様に小型化及び軽量化を図り
さらに大容景化及び耐高周波特性の向上が要求さ几てい
る。このため、上記セラミックコンデンサに於ては、セ
ラミック層の厚みを薄くかつ均一にするために、上記強
誘電体材料の微粒子化が必要となる。
度から研究さ几、その微粒子化した強誘電体材料は、例
えばセラミックコンデンサ等に使用されている。すなわ
ち、電子製品の小型化、高密度化に伴い、コンデンサに
ついても他の電子部品と同様に小型化及び軽量化を図り
さらに大容景化及び耐高周波特性の向上が要求さ几てい
る。このため、上記セラミックコンデンサに於ては、セ
ラミック層の厚みを薄くかつ均一にするために、上記強
誘電体材料の微粒子化が必要となる。
また、上記セラミックコンデンサの焼結性及び温度特性
等全改善するためには、熱処理温度全ある程度高くせざ
るを得す、このため例えば原料中に含まｎる酸化鉛（Ｐ
ｂＯ）が蒸発して均一な上記特性金有するコンデンサが
得らｎないという問題が生じる。従って、焼結温度を低
くして酸化鉛（ＰｂＯ）の蒸発を防ぐ必要があり、特性
の均一なセラミックコンデンサ全得るためには、上記強
誘電体材料の微粒子が強く望まれている。
等全改善するためには、熱処理温度全ある程度高くせざ
るを得す、このため例えば原料中に含まｎる酸化鉛（Ｐ
ｂＯ）が蒸発して均一な上記特性金有するコンデンサが
得らｎないという問題が生じる。従って、焼結温度を低
くして酸化鉛（ＰｂＯ）の蒸発を防ぐ必要があり、特性
の均一なセラミックコンデンサ全得るためには、上記強
誘電体材料の微粒子が強く望まれている。
さらに、コンデンサ以外に電歪材料、圧電材料及び透明
セラミック材料等の原料として使用する場合にも、例え
ば焼結性及び温度特性等を改善するために、粒子径が小
さくかつ均一な強誘電材料が要望されている。
セラミック材料等の原料として使用する場合にも、例え
ば焼結性及び温度特性等を改善するために、粒子径が小
さくかつ均一な強誘電材料が要望されている。
一方、この種の強誘電体材料としては、例えば数々の特
性を有するチタン酸ビスマスＢｉ、（Ｔｉｅ。
性を有するチタン酸ビスマスＢｉ、（Ｔｉｅ。
）３が知られている。そして、上記チタン酸ビスマスＢ
ｉ、 （Ｔｉｅ＜ ）３ 微粒子は、通常、例えば炭
酸ビス−ｒｙ、、ＢｉｃＯ３と酸化チタンＴｉＯ２とｔ
ボールミル中で粉砕混合し、６ｏｏ〜９００℃の高温度
で固相反応させた後、ボールミル等全使用して微粉砕し
、篩分けすることにより製造さ几ている。
ｉ、 （Ｔｉｅ＜ ）３ 微粒子は、通常、例えば炭
酸ビス−ｒｙ、、ＢｉｃＯ３と酸化チタンＴｉＯ２とｔ
ボールミル中で粉砕混合し、６ｏｏ〜９００℃の高温度
で固相反応させた後、ボールミル等全使用して微粉砕し
、篩分けすることにより製造さ几ている。
しかし、上述の従来の製法で得られるチタン酸ビスマス
微粒子は、ボールミルで微粉砕して得た微粒子の粒度分
布が悪い上に、粗大粒子の混入は避けらｎず、さらに粉
砕に長時間装するために、不純物である金属酸化物が混
入してしまうという欠点がある。
微粒子は、ボールミルで微粉砕して得た微粒子の粒度分
布が悪い上に、粗大粒子の混入は避けらｎず、さらに粉
砕に長時間装するために、不純物である金属酸化物が混
入してしまうという欠点がある。
そこで、本発明は、上述の従来の欠点全解決するために
提案さｆｌたものであり、粒子サイズが微小かつ均一で
ありしかも金属酸化物が混入しないチタン酸ビスマス微
粒子の製法全提供すること全目的とするものである。
提案さｆｌたものであり、粒子サイズが微小かつ均一で
ありしかも金属酸化物が混入しないチタン酸ビスマス微
粒子の製法全提供すること全目的とするものである。
本発明者等は、粒度分布が良好でかつ微細なチタン酸ビ
スマス微粒子を湿式合成することが可能な合成方法を開
発せんものと長期に亘り鋭意研究の結果、ｐＨｆｆ１所
定の範囲内に設定することによりＢｉ＋ （ＴｉＯ，ｚ
）、が単相で得られ、その粒径も敵側で均一であるこ
とを見出した。
スマス微粒子を湿式合成することが可能な合成方法を開
発せんものと長期に亘り鋭意研究の結果、ｐＨｆｆ１所
定の範囲内に設定することによりＢｉ＋ （ＴｉＯ，ｚ
）、が単相で得られ、その粒径も敵側で均一であるこ
とを見出した。
本発明は、このような知見に基づいて完成さ九たもので
あって、チタン化合物の加水分解生成物ま之は水溶性チ
タン塩と水溶性ビスマス化合物とを水溶液中でｐＨ１４
〜１４．９で反応させることを特徴とするものである。
あって、チタン化合物の加水分解生成物ま之は水溶性チ
タン塩と水溶性ビスマス化合物とを水溶液中でｐＨ１４
〜１４．９で反応させることを特徴とするものである。
すなわち、本発明において、チタン酸ビスマス微粒子Ｋ
ｌ造するには、チタン化合物の加水分解生成物ま之は水
溶性チタン塩と水溶性ビスマス塩とを強アルカリ水溶液
中で湿式反応させて、アモルファス状態の微粒子沈殿全
生成し、得らｆ′した微粒子沈殿を水または温水で洗浄
してＫ 、 Ｎａ 。
ｌ造するには、チタン化合物の加水分解生成物ま之は水
溶性チタン塩と水溶性ビスマス塩とを強アルカリ水溶液
中で湿式反応させて、アモルファス状態の微粒子沈殿全
生成し、得らｆ′した微粒子沈殿を水または温水で洗浄
してＫ 、 Ｎａ 。
Ｌｉ 等のアルカリイオンを除去して濾過・・乾燥し
、さらにこの微粒子沈殿に対して熱処理を施せばよい。
、さらにこの微粒子沈殿に対して熱処理を施せばよい。
ここで、上記反応時のｐＨが重要であって、ｐＨ１４〜
１４．９に設定することによりＢ１４（Ｔｉ０４〕、が
単相として得らｎる。
１４．９に設定することによりＢ１４（Ｔｉ０４〕、が
単相として得らｎる。
本発明者等の実験によれば、ｐＨ１３，７以下では、Ｂ
１２ＴｉｚＯ’ｒ等が混在して生成し、′！たｐＨ１５
、０以上ではＢｉ２Ｔｉ：Ｏｒ及びＢ１゜０３が混在し
て生成することがわかった。第１図は、ＢｉとＴｉのモ
ル比Ｂｉ／Ｔｉ＝４／３とし、ｐＨを変えながら１００
℃、４時間の湿式反応を行ない、６２０℃で２０時間あ
るいは１００時間焼成して得らｎたＢ１４（Ｔｉｌｔ
）３ 微粒子の相対生成！上水す特性図である。なお、
ここでＢｉ、 （Ｔｉ０４）３ 微粒子の生成量は銅タ
ーゲツト、ニッケルフィルタを使用してＸ線回折を行な
い得ら几た回折Ｘ線ピークのピーク面積から求めた値で
ある（以下同じ〕。ま几、第１図中曲線ａは焼成時間２
０時間である場合、曲線すは焼成時間１００時間である
場合全そｎぞれ示す。この第１図より、ｐＨ１４〜１４
．９の範囲内であれば、Ｂ１４ （Ｔ１０４）、が単相
として、高収量で得らｎることか確認さｎた。
１２ＴｉｚＯ’ｒ等が混在して生成し、′！たｐＨ１５
、０以上ではＢｉ２Ｔｉ：Ｏｒ及びＢ１゜０３が混在し
て生成することがわかった。第１図は、ＢｉとＴｉのモ
ル比Ｂｉ／Ｔｉ＝４／３とし、ｐＨを変えながら１００
℃、４時間の湿式反応を行ない、６２０℃で２０時間あ
るいは１００時間焼成して得らｎたＢ１４（Ｔｉｌｔ
）３ 微粒子の相対生成！上水す特性図である。なお、
ここでＢｉ、 （Ｔｉ０４）３ 微粒子の生成量は銅タ
ーゲツト、ニッケルフィルタを使用してＸ線回折を行な
い得ら几た回折Ｘ線ピークのピーク面積から求めた値で
ある（以下同じ〕。ま几、第１図中曲線ａは焼成時間２
０時間である場合、曲線すは焼成時間１００時間である
場合全そｎぞれ示す。この第１図より、ｐＨ１４〜１４
．９の範囲内であれば、Ｂ１４ （Ｔ１０４）、が単相
として、高収量で得らｎることか確認さｎた。
一方、出発原料に含ま九るＢｉとＴｉのモル比Ｂｉ／Ｔ
ｉは、Ｂｉ／Ｔｉ ＝１．２〜１．５の範囲内であるこ
とが好ましい。このＢｉとＴｉのモル比による依存性音
調べるために、出発原料の混合比を変えて、１００℃で
４時間〜８時間の湿式反応全行ない、６２０℃で１００
時間焼成して得らｎるＢｉ、（Ｔｉ０４）ｓ微粒子の相
対生成量を求めた。結果全第２図に示す。この第２図よ
り、Ｂｉ／Ｔｉ＜１．１の領域では、Ｂｉ２Ｔｉ２０７
及びＢｉ２Ｔｉ４０、が混在し、ま几逆にＢｉ／Ｔｉ＞
１．６の領域では、Ｂｉ２Ｏ３が混在し、生成量も低下
することがわかった。こ九に対して、Ｂｉ２Ｔｉ４０．
２〜１．５の範囲内とすｎば、Ｂｉ、＜ （Ｔｉｌｔ
）３が単相で得ら几、生成量も高く、特にＢ ｉ／Ｔ
ｉ ＝１．４付近で生成量が最大となることがわかった
。
ｉは、Ｂｉ／Ｔｉ ＝１．２〜１．５の範囲内であるこ
とが好ましい。このＢｉとＴｉのモル比による依存性音
調べるために、出発原料の混合比を変えて、１００℃で
４時間〜８時間の湿式反応全行ない、６２０℃で１００
時間焼成して得らｎるＢｉ、（Ｔｉ０４）ｓ微粒子の相
対生成量を求めた。結果全第２図に示す。この第２図よ
り、Ｂｉ／Ｔｉ＜１．１の領域では、Ｂｉ２Ｔｉ２０７
及びＢｉ２Ｔｉ４０、が混在し、ま几逆にＢｉ／Ｔｉ＞
１．６の領域では、Ｂｉ２Ｏ３が混在し、生成量も低下
することがわかった。こ九に対して、Ｂｉ２Ｔｉ４０．
２〜１．５の範囲内とすｎば、Ｂｉ、＜ （Ｔｉｌｔ
）３が単相で得ら几、生成量も高く、特にＢ ｉ／Ｔ
ｉ ＝１．４付近で生成量が最大となることがわかった
。
まｔ１前記操作に於ける熱処理条件はＢｉ／Ｔｉのモル
止金１．３５として湿式反応を行い、また熱処理全温度
を変えて２０時間行って作製さｆした微粒子沈殿全使用
し、熱処理温度を変えたときのこのチタン酸ビスマスＢ
ｉｓ （Ｔｉ１４）３ 微粒子の生成量を測定した結果
より決定した。結果全第３図に示す。この第３図より、
生成量は熱処理温度が高くなるに従って増加することが
わかった。また熱処理温度は４２０℃以上、好ましくｔ
／′１５００℃以上にすれば良いことが確認さｉ″ｌ−
た。
止金１．３５として湿式反応を行い、また熱処理全温度
を変えて２０時間行って作製さｆした微粒子沈殿全使用
し、熱処理温度を変えたときのこのチタン酸ビスマスＢ
ｉｓ （Ｔｉ１４）３ 微粒子の生成量を測定した結果
より決定した。結果全第３図に示す。この第３図より、
生成量は熱処理温度が高くなるに従って増加することが
わかった。また熱処理温度は４２０℃以上、好ましくｔ
／′１５００℃以上にすれば良いことが確認さｉ″ｌ−
た。
さらに、上記熱処理に於て、熱処理温度を６２０℃とし
て、処理時間？変えたときのチタン酸ビスマスＢｉ＋
（Ｔｉｅ＜ ）ｓ 微粒子の生成量全測定した結果、第
４図に示すように、生成量は、時間に依存して時間とと
もに増加する頌向があることが確認さ、？１．た。
て、処理時間？変えたときのチタン酸ビスマスＢｉ＋
（Ｔｉｅ＜ ）ｓ 微粒子の生成量全測定した結果、第
４図に示すように、生成量は、時間に依存して時間とと
もに増加する頌向があることが確認さ、？１．た。
したがって本発明は、チタン化合物の加水分解生成物ま
たは水溶性チタン塩と水溶性ビスマス化合物とｋｐＨ１
４〜１４．９の条件で湿式反応させ、次いで熱処理に／
／ｆｕしチタン酸ビスマス微粒子を合成するという方法
であるので機械的に微粒子化する方法と異なり、金属酸
化物の混入が防止さ九る。
たは水溶性チタン塩と水溶性ビスマス化合物とｋｐＨ１
４〜１４．９の条件で湿式反応させ、次いで熱処理に／
／ｆｕしチタン酸ビスマス微粒子を合成するという方法
であるので機械的に微粒子化する方法と異なり、金属酸
化物の混入が防止さ九る。
また、得ら几るチタン酸ビスマス微粒子の組成比が正確
に課たｎｌまたセラミックコンデンサＳに使用する場合
にその焼結温度全低下させることができる。
に課たｎｌまたセラミックコンデンサＳに使用する場合
にその焼結温度全低下させることができる。
以下、本発明？よシ具体的な実施例によシ説明する。な
お、本発明がこｎら実施例に限定さ九るものでないこと
は言うまでもない。
お、本発明がこｎら実施例に限定さ九るものでないこと
は言うまでもない。
実施例Ｉ
Ｉ４
５０ｐの塩化チタンＴ ｌ ｂ−に氷水１００ｍｊ！中
に２〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶１に調製した
。この水溶液に１４０．＠／Ｊの水酸化ナトリウムＮａ
ＯＨ溶液全約２００ ｍｌ加えて懸濁義金つクシ、こ
の懸濁液に水酸化ナトリウムＮａＯＨを加えてｐＨ７と
し、更に水を加えて５００ ｍｌにした。
に２〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶１に調製した
。この水溶液に１４０．＠／Ｊの水酸化ナトリウムＮａ
ＯＨ溶液全約２００ ｍｌ加えて懸濁義金つクシ、こ
の懸濁液に水酸化ナトリウムＮａＯＨを加えてｐＨ７と
し、更に水を加えて５００ ｍｌにした。
さらに、この懸濁液ｆ ５０ ｍｌ採取し、硝酸ビスマ
スＢ １（ＮＯ３）２・５Ｈ２０を１６．５１．？加え
た。次いでこの溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨ′ｋ１
６オ加えざらに水を加えて１００ｍ１！（ｐＨ１４，６
）とし、この溶ｏ、にマグ坏ントスターラ等？用いて攪
拌しながら１００℃で８時間反応させた。反応後、生成
し几白色沈殿全デカンテーション全繰返すことによって
、アルカリイオン等の不純物を除去し、さらに濾過、水
洗全行つ穴径、９０℃で１昼夜乾燥させた。
スＢ １（ＮＯ３）２・５Ｈ２０を１６．５１．？加え
た。次いでこの溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨ′ｋ１
６オ加えざらに水を加えて１００ｍ１！（ｐＨ１４，６
）とし、この溶ｏ、にマグ坏ントスターラ等？用いて攪
拌しながら１００℃で８時間反応させた。反応後、生成
し几白色沈殿全デカンテーション全繰返すことによって
、アルカリイオン等の不純物を除去し、さらに濾過、水
洗全行つ穴径、９０℃で１昼夜乾燥させた。
上述の操作により得ら扛た物質をＸ線回折法で分析した
結果ｆｔ第５図に示す。この第５図より、上記物質はビ
スマスＢｉとチタンＴｉの混合のアモルファス（非晶質
〕状態であることがわかった。
結果ｆｔ第５図に示す。この第５図より、上記物質はビ
スマスＢｉとチタンＴｉの混合のアモルファス（非晶質
〕状態であることがわかった。
次に、上記アモルファス状態の微粒子を６２０℃で２０
時間熱処理し得られた微粒子を上記と同様にＸ線回折法
により分析した。この結果全第６図に示す。この第６図
に示す回折パターンは、ＡＳＴＭ（Ｔｈｅ Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ ５ｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ）カードの１２−２１３と一
致しており、斜方晶系（オルソロンビック相）のチタン
酸ビスマスＢ ｉ＋ （Ｔ １０４）ｓ 微’Ｆｔ子で
あることがわかった。このチタン酸ビスマスＢｉ４ （
Ｔｉ０４ ）３ 微粒子の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写
真全第９図に示す。
時間熱処理し得られた微粒子を上記と同様にＸ線回折法
により分析した。この結果全第６図に示す。この第６図
に示す回折パターンは、ＡＳＴＭ（Ｔｈｅ Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ ５ｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ）カードの１２−２１３と一
致しており、斜方晶系（オルソロンビック相）のチタン
酸ビスマスＢ ｉ＋ （Ｔ １０４）ｓ 微’Ｆｔ子で
あることがわかった。このチタン酸ビスマスＢｉ４ （
Ｔｉ０４ ）３ 微粒子の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写
真全第９図に示す。
また、第７図及び第８図は、アモルファス状態の微粒子
沈殿に対し、熱処理をそれぞｎ４５０℃あるいは５００
℃で２０時間行った後の回折Ｘ線スペクトルを示すもの
である。この回折スペクトルより、熱処理温度が４５０
℃である場合には、第７図に示すようにアモルファス状
態の微粒子であって、熱処理温度が５００℃になると、
第８図に示すようにチタン酸ビスマスＢｉ４ （ＴｉＯ
４）ｓ ノ回折パターンがはっきりと現わｎた。
沈殿に対し、熱処理をそれぞｎ４５０℃あるいは５００
℃で２０時間行った後の回折Ｘ線スペクトルを示すもの
である。この回折スペクトルより、熱処理温度が４５０
℃である場合には、第７図に示すようにアモルファス状
態の微粒子であって、熱処理温度が５００℃になると、
第８図に示すようにチタン酸ビスマスＢｉ４ （ＴｉＯ
４）ｓ ノ回折パターンがはっきりと現わｎた。
なお、格子定数の算出には、６２０℃で１００時間の充
分な熱処理ヲ施した試料音用いて行つｔＸ線回折データ
より求めた。その結果、得らｎ几チタン酸ビスマスＢ１
４（Ｔｉｅ４）微粒子はａ（、＝、；５−４ｄ ＩＡ
＋ ｂｏ ”３２−７４Ａ ｓ Ｇｏ ”５−４１６穴
の斜方晶系の結晶であることが確認された。
分な熱処理ヲ施した試料音用いて行つｔＸ線回折データ
より求めた。その結果、得らｎ几チタン酸ビスマスＢ１
４（Ｔｉｅ４）微粒子はａ（、＝、；５−４ｄ ＩＡ
＋ ｂｏ ”３２−７４Ａ ｓ Ｇｏ ”５−４１６穴
の斜方晶系の結晶であることが確認された。
中に２〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶液全調製し
た。この水溶液に１４０２／Ｊ、の水酸化ナトリウムＮ
ａＯＨ溶液を約２００ｍＪ！加えて、白色懸濁義金つく
り、この懸濁液に水酸化ナトリウムＮａＯＨを加えてｐ
Ｈ７とし、さらに水を加えて５００ｍ１にした。この懸
濁液を５０ｎＪ採取し、硫酸ビスマスＢ１２（ＳＯ２）
ｓ を２４．０３，９加えた。
た。この水溶液に１４０２／Ｊ、の水酸化ナトリウムＮ
ａＯＨ溶液を約２００ｍＪ！加えて、白色懸濁義金つく
り、この懸濁液に水酸化ナトリウムＮａＯＨを加えてｐ
Ｈ７とし、さらに水を加えて５００ｍ１にした。この懸
濁液を５０ｎＪ採取し、硫酸ビスマスＢ１２（ＳＯ２）
ｓ を２４．０３，９加えた。
次いで、この溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨ’ｚ８♂
加え、さらに水を加えてＬＱＯｍｆにした。このときの
ｐＨは１４．３であった。この溶液？マグネノトスター
ラ等を用いて攪拌しながら、１００℃で８時間反応させ
た。反応後、生成しｔ白色沈殿をデカンテーション金繰
返すことによって、アルカリイオン等の不純物全除去し
、さらに濾過、水洗を行った後、１００℃で一昼夜乾燥
させた。
加え、さらに水を加えてＬＱＯｍｆにした。このときの
ｐＨは１４．３であった。この溶液？マグネノトスター
ラ等を用いて攪拌しながら、１００℃で８時間反応させ
た。反応後、生成しｔ白色沈殿をデカンテーション金繰
返すことによって、アルカリイオン等の不純物全除去し
、さらに濾過、水洗を行った後、１００℃で一昼夜乾燥
させた。
上記操作により得られた物質を、Ｘ＠回折法により分析
した結果は、第５図に示すビスマスＢｉとチタンＴｉ
の混合のアモルファス状態の回折パターンと全く同じで
あった。
した結果は、第５図に示すビスマスＢｉとチタンＴｉ
の混合のアモルファス状態の回折パターンと全く同じで
あった。
！た、上記アモルファス状態の微粒子ｆｆｉ １０００
℃で２０時間熱処理全施して得られた微粒子のＸ線回折
パターンは、第６図と全く同じであった。
℃で２０時間熱処理全施して得られた微粒子のＸ線回折
パターンは、第６図と全く同じであった。
さらに、この微粒子ｕ、ＳＢＭ写真により、第９図に示
す結晶と類似の形状及び大きさの結晶であることが確認
された。従ってこの微粒子は斜方晶系のチタン酸ビスマ
スＢ １４（ＴｉＯ４） ３微粒子であることがわかっ
た。
す結晶と類似の形状及び大きさの結晶であることが確認
された。従ってこの微粒子は斜方晶系のチタン酸ビスマ
スＢ １４（ＴｉＯ４） ３微粒子であることがわかっ
た。
実施例３
５０？の塩化チタンＴｉｉ？：氷水１００ｍＪ。
中に２〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶液全調製し
た。この水溶液に濃アンモニア水を加えて白色懸濁液を
つくり、この懸濁液にアンモニア水全加えてｐＨ８とし
、さらに水テ加えて５００ｍｊ！に調製した。この懸濁
液に５００ｍ１．採取し、塩化ビスマスＢｉｃ１３ｉ１
１．０９２加え几。次いで、この溶液に水酸化ナトリウ
ムＮ ａ ＯＨ溶液と水を加えて１００ ｔｙｄに調製
した。このときのｐＨは１４゜３であった。次いで、こ
の溶液全マグネノトスターラ等金用いて攪拌しながら、
１００℃で６時間反応させた。反応後、生成した白色沈
殿？デカンテーション全繰返すことによってアルカリイ
オン等の不純物全除去し、さらに濾過、水洗全行った後
、９０℃で１昼夜乾燥させた。
た。この水溶液に濃アンモニア水を加えて白色懸濁液を
つくり、この懸濁液にアンモニア水全加えてｐＨ８とし
、さらに水テ加えて５００ｍｊ！に調製した。この懸濁
液に５００ｍ１．採取し、塩化ビスマスＢｉｃ１３ｉ１
１．０９２加え几。次いで、この溶液に水酸化ナトリウ
ムＮ ａ ＯＨ溶液と水を加えて１００ ｔｙｄに調製
した。このときのｐＨは１４゜３であった。次いで、こ
の溶液全マグネノトスターラ等金用いて攪拌しながら、
１００℃で６時間反応させた。反応後、生成した白色沈
殿？デカンテーション全繰返すことによってアルカリイ
オン等の不純物全除去し、さらに濾過、水洗全行った後
、９０℃で１昼夜乾燥させた。
上述の操作により得らｎた物質を、Ｘ線回折法により分
析した結果は、第５図に示す回折Ｘ線スペクトルと全く
同じであった。なお、上記物質のＳＥＭ写真全第１０図
に示す。
析した結果は、第５図に示す回折Ｘ線スペクトルと全く
同じであった。なお、上記物質のＳＥＭ写真全第１０図
に示す。
次に、上記アモルファス状態の微粒子音６２０℃で６時
間熱処理全施したところ、得られる物質のＸ線回折パタ
ーンは第６図と全く同じであり、またＳＥＭ写真より、
第９図に示す結晶と類似の形状及び大きさの結晶が見ら
ｎｚ。
間熱処理全施したところ、得られる物質のＸ線回折パタ
ーンは第６図と全く同じであり、またＳＥＭ写真より、
第９図に示す結晶と類似の形状及び大きさの結晶が見ら
ｎｚ。
実施例４
Ｉ４
５０２の塩化チタンＴ ｉ ｅ＝ｈ ｋ氷水１００ ｍ
ｌ中に２〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶液を調製
した。この水溶液に１４０ｐ／Ｊ！の水酸化ナトリウム
ＮａＯＨ溶？ｆｉ、全約２００ｍ１加えて白色懇濁液ヲ
つくり、この懸濁液全水酸化ナトリウムＮａＯＨでｐＨ
７とし、さらに水を加えて５００ ｍａｌに調製した。
ｌ中に２〜３分かけて滴下して塩化チタン水溶液を調製
した。この水溶液に１４０ｐ／Ｊ！の水酸化ナトリウム
ＮａＯＨ溶？ｆｉ、全約２００ｍ１加えて白色懇濁液ヲ
つくり、この懸濁液全水酸化ナトリウムＮａＯＨでｐＨ
７とし、さらに水を加えて５００ ｍａｌに調製した。
この懸濁ｅ、ｋ ５０ ｍｌ、採取し、塩化ビｌｉ
スマヌＢ １−ｈｋ加えた。次いで、この溶液に水酸化
ナトリウムＮａ ＯＨｋ ３２ ｆ加え、更に水全加え
てＬＱＯｍｆとし、（ｐＨ＋４．９）、この溶液上マグ
イ・ントスターラ等を用いて攪拌しながら１００℃で８
時間反応させた。反応後、生成した白色沈殿をデカンテ
ーションを繰返すことによって、アルカリイオン等の不
純物全除去し、さらに濾過、水洗を行った後、１００℃
で１昼夜乾燥させた。
ナトリウムＮａ ＯＨｋ ３２ ｆ加え、更に水全加え
てＬＱＯｍｆとし、（ｐＨ＋４．９）、この溶液上マグ
イ・ントスターラ等を用いて攪拌しながら１００℃で８
時間反応させた。反応後、生成した白色沈殿をデカンテ
ーションを繰返すことによって、アルカリイオン等の不
純物全除去し、さらに濾過、水洗を行った後、１００℃
で１昼夜乾燥させた。
上述の方法に従い、塩化ビスマスの量を変えて実験を行
なった。結果を次表に示す。
なった。結果を次表に示す。
表
上記操作で得られた物質は、Ｘ線回折パターンが第５図
と全く同じで、またＳＥＭ写真が第１０図と類似の形状
及び大きさであることから、ビスマスＢｉとチタンＴｉ
の混合アモルファス状態の微粒子であることがわかった
。
と全く同じで、またＳＥＭ写真が第１０図と類似の形状
及び大きさであることから、ビスマスＢｉとチタンＴｉ
の混合アモルファス状態の微粒子であることがわかった
。
さらに、上記アモルファス状態の微粒子に６２０℃で２
０時間熱処理？施した。この操作により得ら几た微粒子
のＸ線回折パターンは第６図のパターンと全く同じであ
り、ま几ＳＥＭ写真が第９図の結晶と類似の形状及び大
きさの結晶であることより、斜方晶系（オルンロンビノ
ク相）のチタン酸ビスマスＢｉ（ＴｉＯ，）３微粒子で
あることがわかった。
０時間熱処理？施した。この操作により得ら几た微粒子
のＸ線回折パターンは第６図のパターンと全く同じであ
り、ま几ＳＥＭ写真が第９図の結晶と類似の形状及び大
きさの結晶であることより、斜方晶系（オルンロンビノ
ク相）のチタン酸ビスマスＢｉ（ＴｉＯ，）３微粒子で
あることがわかった。
以上述べ友ように本発明によれば、チタン化合物の加水
分解生成物または水溶性チタン塩と水溶性ビスマス化合
物′ｔ−ｐＨ１４〜１４．９で湿式反応させることによ
りチタン酸ビスマス微粒子を作製しているため、従来の
固相反応法に較べ多くの利点を有する。
分解生成物または水溶性チタン塩と水溶性ビスマス化合
物′ｔ−ｐＨ１４〜１４．９で湿式反応させることによ
りチタン酸ビスマス微粒子を作製しているため、従来の
固相反応法に較べ多くの利点を有する。
すなわち、本発明の製法で得らｔ’Ｌ ｒｃチタン酸ビ
スマス微粒子は粒子サイズが微小で均一でありかつビス
マスとチタンの組成比が一定であるとともに、金属酸化
物の混入が無くなる。
スマス微粒子は粒子サイズが微小で均一でありかつビス
マスとチタンの組成比が一定であるとともに、金属酸化
物の混入が無くなる。
また、熱処理温度が従来より低い温範囲で処理可能なた
め、チタン酸ビスマス微粒子全セラミックコンデンサ等
に用いるときは、酸化鉛の蒸発を低減し、かつこの酸化
鉛を均一に含有させることが可能となり、焼結性及び温
度特性等全向上することができる。
め、チタン酸ビスマス微粒子全セラミックコンデンサ等
に用いるときは、酸化鉛の蒸発を低減し、かつこの酸化
鉛を均一に含有させることが可能となり、焼結性及び温
度特性等全向上することができる。
さらに、得らｎるチタン酸ビスマス微粒子が微小かつ均
一なので、電歪材料、圧電材料及び透明セラミック材料
等種々の電子材料に最適である。
一なので、電歪材料、圧電材料及び透明セラミック材料
等種々の電子材料に最適である。
第１図はチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量のｐＨ依
存性を示す特性図、第２図はチタン酸ビスマス微粒子の
相対生成量のＢｉ／Ｔｉモル比依存性全示す特上水、第
３図はチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量の熱処理温
度依存性を示す特性図、第４図はチタン酸ビスマス微粒
子の相対生成量の熱処理温度依存性全示す特性図である
。また第５図ないし第８図はそｎぞｎ得ら九るチタン酸
ビスマス微粒子あるいはアモルファス状態の微粒子沈殿
の回折Ｘ線スペクトルである。さらに第９図は得られる
チタン酸ビスマス微粒子のＳＥＭ写真、第１０図はアモ
ルファス状態のチタン酸ビスマス微粒子のＳＥＭ写真で
ある。
存性を示す特性図、第２図はチタン酸ビスマス微粒子の
相対生成量のＢｉ／Ｔｉモル比依存性全示す特上水、第
３図はチタン酸ビスマス微粒子の相対生成量の熱処理温
度依存性を示す特性図、第４図はチタン酸ビスマス微粒
子の相対生成量の熱処理温度依存性全示す特性図である
。また第５図ないし第８図はそｎぞｎ得ら九るチタン酸
ビスマス微粒子あるいはアモルファス状態の微粒子沈殿
の回折Ｘ線スペクトルである。さらに第９図は得られる
チタン酸ビスマス微粒子のＳＥＭ写真、第１０図はアモ
ルファス状態のチタン酸ビスマス微粒子のＳＥＭ写真で
ある。
Claims (1)
- チタン化合物の加水分解生成物または水溶性チタン塩と
水溶性ビスマス化合物とを水溶液中でｐＨ１４〜１４．
９で反応させることを特徴とするチタン酸ビスマス微粒
子の製法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27850384A JPS61158824A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | チタン酸ビスマス微粒子の製法 |
| EP85116614A EP0187383B1 (en) | 1984-12-29 | 1985-12-27 | Method for producing bismuth titanate fine powders |
| DE8585116614T DE3584240D1 (de) | 1984-12-29 | 1985-12-27 | Verfahren zur herstellung von feinen wismuttitanatpulvern. |
| US06/814,256 US4668500A (en) | 1984-12-29 | 1985-12-30 | Method of producing bismuth titanate fine powders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27850384A JPS61158824A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | チタン酸ビスマス微粒子の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61158824A true JPS61158824A (ja) | 1986-07-18 |
Family
ID=17598217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27850384A Pending JPS61158824A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | チタン酸ビスマス微粒子の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61158824A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7300806B2 (en) * | 2003-03-20 | 2007-11-27 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing fine particles of bismuth titanate |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP27850384A patent/JPS61158824A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7300806B2 (en) * | 2003-03-20 | 2007-11-27 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing fine particles of bismuth titanate |
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