JPS61186220A - 鉛含有酸化物微粉末の製造法 - Google Patents
鉛含有酸化物微粉末の製造法Info
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- JPS61186220A JPS61186220A JP2443985A JP2443985A JPS61186220A JP S61186220 A JPS61186220 A JP S61186220A JP 2443985 A JP2443985 A JP 2443985A JP 2443985 A JP2443985 A JP 2443985A JP S61186220 A JPS61186220 A JP S61186220A
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- lead
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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)
本発明は鉛含有酸化物微粉末の製造法に関する。
一般に鉛含有酸化物は、強誘電材料・圧電材料・焦電材
料などエレクトロセラミックスとして有用なものが多い
。
料などエレクトロセラミックスとして有用なものが多い
。
エレクトロセラミック部品の小型化、高性能化に伴い高
純度で粒径分布の狭い反応性の高い微粉末原料に対する
要求が高まっている。たとえばドクターブレード法など
により薄膜を形成づ−る際には、表面粗さなどを改善し
、また膜の品質向上のために優れた微粉末を必要とする
からである。
純度で粒径分布の狭い反応性の高い微粉末原料に対する
要求が高まっている。たとえばドクターブレード法など
により薄膜を形成づ−る際には、表面粗さなどを改善し
、また膜の品質向上のために優れた微粉末を必要とする
からである。
(従来の技術)
従来、鉛含有酸化物粉末の製造方法としては、鉛含有酸
化物を構成すべき各種金属を含有する酸化物、炭酸塩な
どの化合物粉末を目的組成となるように秤量混合後、仮
焼し、さらに粉砕仮焼による固相反応を何度も繰り返し
て製造するいわゆる固相法がある。この方法では粉砕時
に混入する不純物のために高純度の粉末の製造が困難で
あった。
化物を構成すべき各種金属を含有する酸化物、炭酸塩な
どの化合物粉末を目的組成となるように秤量混合後、仮
焼し、さらに粉砕仮焼による固相反応を何度も繰り返し
て製造するいわゆる固相法がある。この方法では粉砕時
に混入する不純物のために高純度の粉末の製造が困難で
あった。
また粉砕によって効率よく製造できる粉末の粒径は、数
μm程度が限界であり、しかもその粒径も不均一となり
やすく反応性に劣る欠点があった。
μm程度が限界であり、しかもその粒径も不均一となり
やすく反応性に劣る欠点があった。
これらの固相法の欠点を改良する方法として溶液を出発
原料として粉末を製造する共沈法が知られていて、この
方法によれば一般に粒度分布の狭い微粉末が得られる利
点がある。
原料として粉末を製造する共沈法が知られていて、この
方法によれば一般に粒度分布の狭い微粉末が得られる利
点がある。
(発明が解決しようとする問題点)
鉛含有酸化物微粉末の調製に有用な共沈法の適用につい
ても、鉛含有酸化物を構成サベき金属のうち、たとえば
MO、Sr 、Baなどのアルカリ土類金属などは出発
原料溶液中に生成させる沈澱の溶解度が大きいので溶出
によって目的組成が得られ難く、沈澱1)Hを12程度
までにも著しく高める必要があり、この際、水酸化ナト
リウムを用いれば高p l−1を保持できるわけである
が不純物としてのNaが混入する欠点を伴う。また、カ
チオン不純物を入れないためにはアンモニア水、メチル
アミン水などを用いることを可とするがアンモニア水、
メチルアミン水で保持できるIIHは高々pl−111
程度が限界であるため溶出を防ぐには不充分であった。
ても、鉛含有酸化物を構成サベき金属のうち、たとえば
MO、Sr 、Baなどのアルカリ土類金属などは出発
原料溶液中に生成させる沈澱の溶解度が大きいので溶出
によって目的組成が得られ難く、沈澱1)Hを12程度
までにも著しく高める必要があり、この際、水酸化ナト
リウムを用いれば高p l−1を保持できるわけである
が不純物としてのNaが混入する欠点を伴う。また、カ
チオン不純物を入れないためにはアンモニア水、メチル
アミン水などを用いることを可とするがアンモニア水、
メチルアミン水で保持できるIIHは高々pl−111
程度が限界であるため溶出を防ぐには不充分であった。
このような動点についての有効な解決を与えることが本
発明の目的である。
発明の目的である。
(問題点を解決するだめの手段)
発明者らは、沈澱生成の際溶出しやすい成分を含有する
酸性溶液及び又は懸濁液から沈澱を生成する方法にいて
研究を行った結果、本発明に到達したものである。
酸性溶液及び又は懸濁液から沈澱を生成する方法にいて
研究を行った結果、本発明に到達したものである。
本発明によれば純度が高く、組成が均一で、易焼結性に
富む鉛含有酸化物微粉末が得られる。
富む鉛含有酸化物微粉末が得られる。
すなわち、本発明は鉛含有酸化物を構成づべぎ各種金属
を含有する酸性の溶液又は懸濁液を、塩基性気体と反応
さゼ得られた沈澱物を温度450〜1200℃で仮焼し
粉末を得る工程、 前記工程で得られた粉末に鉛化合物粉末を添加混合する
工程、 前記各工程で得られた粉末混合物を温度600〜100
0℃で焼成する工程 の各工程結合に成ることを特徴とする鉛含有酸化物微粉
末の製造法である。
を含有する酸性の溶液又は懸濁液を、塩基性気体と反応
さゼ得られた沈澱物を温度450〜1200℃で仮焼し
粉末を得る工程、 前記工程で得られた粉末に鉛化合物粉末を添加混合する
工程、 前記各工程で得られた粉末混合物を温度600〜100
0℃で焼成する工程 の各工程結合に成ることを特徴とする鉛含有酸化物微粉
末の製造法である。
本発明でいう鉛含有酸化物を構成すべき各程合、属の具
体例としてはPb、Zr、Ti 、Mlll。
体例としてはPb、Zr、Ti 、Mlll。
Nb、Mn、Sn、Zn、Sb、AA、Fe。
Ta、Co、Ni、Bi、W、li、Sr、Ba。
Ca、Se、La、Cu、Y、Yb、Te、Re。
Cdおよび)nなどがあげられる。このうち特にMll
l 、 Sr 、 Baなどのアルカリ土類金属を含有
する鉛含有酸化物粉末を製造する場合に本発明はとくに
有利に適合する。
l 、 Sr 、 Baなどのアルカリ土類金属を含有
する鉛含有酸化物粉末を製造する場合に本発明はとくに
有利に適合する。
各種金属成分を含有する酸性溶液としては特に限定され
ないがその例として硝酸溶液、塩酸溶液、硫酸溶液など
の無機酸溶液、しゅう酸溶液、ぎ酸溶液などの有機酸溶
液またはこれらの混合溶液などがあげられる。
ないがその例として硝酸溶液、塩酸溶液、硫酸溶液など
の無機酸溶液、しゅう酸溶液、ぎ酸溶液などの有機酸溶
液またはこれらの混合溶液などがあげられる。
溶液の調整法としては、各種塩類を水に溶解する一般的
方法などが用いられる。
方法などが用いられる。
次に本発明でいう懸濁液とは液体中に固体粒子 。
が均一に分散しているものを指し、たとえば微細な沈澱
粒子が均一に分散したゾル状液などがあげられる。
粒子が均一に分散したゾル状液などがあげられる。
次に塩基性気体というのは、常圧における沸点が100
℃以下の塩基性物質であり、その例として、アンモニア
気体などの無機塩基、メチルアミン気体、エチルアミン
気体、ジメチルアミン気体、ジエチルアミン気体などの
有機塩基などがあげられる。
℃以下の塩基性物質であり、その例として、アンモニア
気体などの無機塩基、メチルアミン気体、エチルアミン
気体、ジメチルアミン気体、ジエチルアミン気体などの
有機塩基などがあげられる。
各種金属成分を含有する酸性の溶液又は懸濁液から沈澱
を生成させる具体的手法としては、懸濁液を充分攪拌し
ながら上記塩基性気体によってバブリングするなどして
l)Hを高め、沈澱を生成させる方法や塩基性気体をバ
ブリングするなどしてpHを高めた沈澱生成構内に充分
な攪拌を加えながら上記溶液又は懸濁液を噴n?1′る
などの方法があげられる。
を生成させる具体的手法としては、懸濁液を充分攪拌し
ながら上記塩基性気体によってバブリングするなどして
l)Hを高め、沈澱を生成させる方法や塩基性気体をバ
ブリングするなどしてpHを高めた沈澱生成構内に充分
な攪拌を加えながら上記溶液又は懸濁液を噴n?1′る
などの方法があげられる。
また何れの場合でも、沈澱生成攪拌中に塩基性気体とは
別にアンモニア水などの無機塩基、炭酸アンモニウム、
しゅう酸アンモニウムなどの各種塩類やメチルアミン、
エチルアミンなどの有機塩基などを添加してよく、また
過酸化水素水、ヒドラジンなどの添加も沈澱生成を効率
化する添加剤である。
別にアンモニア水などの無機塩基、炭酸アンモニウム、
しゅう酸アンモニウムなどの各種塩類やメチルアミン、
エチルアミンなどの有機塩基などを添加してよく、また
過酸化水素水、ヒドラジンなどの添加も沈澱生成を効率
化する添加剤である。
Mg、Sr 、Baなどのアルカリ土類金属などを含有
する沈澱を生成させる場合の反応条件としてはp l−
19,0以上が好ましくざらに01111以上がとくに
好ましい。
する沈澱を生成させる場合の反応条件としてはp l−
19,0以上が好ましくざらに01111以上がとくに
好ましい。
かくして得られた沈澱物は、ろ過などの方法にJ:って
溶液部分を除去する。
溶液部分を除去する。
沈澱物の洗浄は、沈澱生成と同−条件又はそれよりもp
Hの高い溶液を用いることが洗浄中の溶出を防ぐため好
ましい。洗浄は沈澱物中のCβ−やNO3−などの不純
物を除去するため充分性なうことが望ましく、また不純
物除去後、エタノールやアセトンなどで洗浄することに
よって沈澱粒子同志の凝集を防ぐことも有効である。
Hの高い溶液を用いることが洗浄中の溶出を防ぐため好
ましい。洗浄は沈澱物中のCβ−やNO3−などの不純
物を除去するため充分性なうことが望ましく、また不純
物除去後、エタノールやアセトンなどで洗浄することに
よって沈澱粒子同志の凝集を防ぐことも有効である。
乾燥を行なう場合の方法としては通常の加熱乾燥、真空
乾燥の他噴霧乾燥法、振動流動乾燥法、ドラムドライヤ
ー、フィルムエバポレーターなどの方法がある。粉末同
志の凝集を防ぐことは、微粉末を得る際に重要であるが
この点仮焼の前及び/又は後にボールミル、振動ボール
ミル、ジェットミルなどによる解砕を行なうことは有効
である。
乾燥の他噴霧乾燥法、振動流動乾燥法、ドラムドライヤ
ー、フィルムエバポレーターなどの方法がある。粉末同
志の凝集を防ぐことは、微粉末を得る際に重要であるが
この点仮焼の前及び/又は後にボールミル、振動ボール
ミル、ジェットミルなどによる解砕を行なうことは有効
である。
仮焼温度は、450℃より低い温度のとき沈澱物中の水
分などの除去が不充分であり、次にiLべろ工程おいて
秤量仕込みする際に目的組成とすることが困難となる。
分などの除去が不充分であり、次にiLべろ工程おいて
秤量仕込みする際に目的組成とすることが困難となる。
また、1200℃より高い場合には、粉末同志の焼結な
どによる凝集が起こり反応性が低下する難点があり、ま
たエネルキー的にも高温での仮焼は実際的でない。
どによる凝集が起こり反応性が低下する難点があり、ま
たエネルキー的にも高温での仮焼は実際的でない。
従って仮焼温度は450〜1200℃が好ましく600
〜1000°Cがさらに好ましい。
〜1000°Cがさらに好ましい。
次の1程で用いる鉛化合物として、酸化鉛(Pb O,
Pb 304 )炭酸鉛、塩基性炭酸鉛、水酸化鉛、し
ゆう酸鉛、ぎ酸鉛などが挙げられる。
Pb 304 )炭酸鉛、塩基性炭酸鉛、水酸化鉛、し
ゆう酸鉛、ぎ酸鉛などが挙げられる。
鉛化合物粉末の粉末特性としては、混合性のよい微粉末
が好ましい。
が好ましい。
混合方法としては、乳鉢やボールミルなどの混合機によ
ることができる。なお乾燥混合よりもアルコール、アセ
トンなどを用いた湿式混合の方が効率も良く好ましい。
ることができる。なお乾燥混合よりもアルコール、アセ
トンなどを用いた湿式混合の方が効率も良く好ましい。
鉛化合物粉末の混合量は、目的とする相を形成する化学
量論量よりも8モル%以下の過剰量を混合することが目
的すると組形成のため及び粉末の反応性を高めるために
有効である。
量論量よりも8モル%以下の過剰量を混合することが目
的すると組形成のため及び粉末の反応性を高めるために
有効である。
次に両粉末混合物の焼成温度は600℃より低い温度で
は、反応の効率が低く一方1000℃より高い温度では
鉛化合物が融解などを起こしやすく、粉未同志の固い凝
集を形成しやすく微粉末となりにくい。したがって焼成
温度は600〜1000℃が好ましくさらに700〜9
00℃が好ましくなかでも750〜850℃がより好ま
しい。
は、反応の効率が低く一方1000℃より高い温度では
鉛化合物が融解などを起こしやすく、粉未同志の固い凝
集を形成しやすく微粉末となりにくい。したがって焼成
温度は600〜1000℃が好ましくさらに700〜9
00℃が好ましくなかでも750〜850℃がより好ま
しい。
(実施例)
実施例1
金属濃度1.02モル/℃の塩化ジルコニル水溶液と金
属i1度1.63モル/ρの四塩化チタン水溶液をZr
:liの原子比で0.125 : 0.4375とな
るように混合し、該溶液に金属Mg粉末及び金属Mn粉
末をTi :Mo :Mnの原子比F30:10:1
となるように攪拌しながら加え、紫色溶液を得lこ 。
属i1度1.63モル/ρの四塩化チタン水溶液をZr
:liの原子比で0.125 : 0.4375とな
るように混合し、該溶液に金属Mg粉末及び金属Mn粉
末をTi :Mo :Mnの原子比F30:10:1
となるように攪拌しながら加え、紫色溶液を得lこ 。
これどは別に水酸化ニオブ沈澱を用いて金属濃度0.4
22mol /J2のニオブのしゅう耐酸性溶液を調製
した。
22mol /J2のニオブのしゅう耐酸性溶液を調製
した。
このニオブのしゅう耐酸性溶液中のニオブ金属1モルに
対してしゅう酸二水和物(H2C204・2H20>を
390gの割合でニオブのしゅう耐酸性溶液に添加し、
さらに前記Zr 、Ti 、MgおよびMnを含む紫色
溶液を、Nb:Mgの原子比が2:1となるように添加
し、茶褐色溶液を得た。
対してしゅう酸二水和物(H2C204・2H20>を
390gの割合でニオブのしゅう耐酸性溶液に添加し、
さらに前記Zr 、Ti 、MgおよびMnを含む紫色
溶液を、Nb:Mgの原子比が2:1となるように添加
し、茶褐色溶液を得た。
この茶褐色溶液を、アンモニア気体のバブリングにより
1)812.5に保持した共沈槽内に攪拌しながら噴霧
して沈澱を生成させた。この際MO1モルに対して約3
モルの割合で炭酸アンモニウム粉末を添加した。生成し
た沈澱をろ過しpl−112,5のアンモニア水を用い
て洗浄した。
1)812.5に保持した共沈槽内に攪拌しながら噴霧
して沈澱を生成させた。この際MO1モルに対して約3
モルの割合で炭酸アンモニウム粉末を添加した。生成し
た沈澱をろ過しpl−112,5のアンモニア水を用い
て洗浄した。
得られた沈澱物を温度80℃で乾燥した。
ろ液中に溶出する金属成分を分析したが溶出は認められ
なかった。乾燥物を解砕後温度900℃で1時間仮焼し
て粉末を得た。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ粒径0.3μm程度の粒度のそろった微粉末であ
った。この粉末96.2600Qに対して酸化鉛(P
b O) 223.2000(+をアセトンを用いて
湿式混合したのち温度780℃で1時間焼成して鉛含有
酸化物粉末を得た。この粉末は走査型電子顕微鏡観察の
結果0.3μm程度の非常に粒度のそった微粉末であっ
た。
なかった。乾燥物を解砕後温度900℃で1時間仮焼し
て粉末を得た。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ粒径0.3μm程度の粒度のそろった微粉末であ
った。この粉末96.2600Qに対して酸化鉛(P
b O) 223.2000(+をアセトンを用いて
湿式混合したのち温度780℃で1時間焼成して鉛含有
酸化物粉末を得た。この粉末は走査型電子顕微鏡観察の
結果0.3μm程度の非常に粒度のそった微粉末であっ
た。
また不純物分析を行なったところ炭素、塩素および不純
物金属は10ppm以下で高純度であることが判明した
。
物金属は10ppm以下で高純度であることが判明した
。
この粉末の反応性を評価するためにこの微粉末3.0g
を成形圧力1000K O/ C1にで直径20m…φ
のディスク状に成形し、温度1150℃で1時間焼結を
行なった。その結果、焼結密度は7.94M c!であ
り、はぼ理論密度の焼結体を得た。
を成形圧力1000K O/ C1にで直径20m…φ
のディスク状に成形し、温度1150℃で1時間焼結を
行なった。その結果、焼結密度は7.94M c!であ
り、はぼ理論密度の焼結体を得た。
実施例2
実施例1で用いたZr 、 Ti 、 M(1、Mn
。
。
Nbを含む茶褐色溶液にさらに金属濃度1.01モル/
℃の塩化ストロンチウム水溶液をZr:Srの原子比が
0.125 : 0.05となるように混合して溶液
を調製した。
℃の塩化ストロンチウム水溶液をZr:Srの原子比が
0.125 : 0.05となるように混合して溶液
を調製した。
これを実施例1と同一の操作でZr 、 Ti 。
M(1、Mn 、NbおよびSrを含む仮焼粉末を得た
が沈澱生成の際のる液中の金属成分の溶出はやはり認め
られなかった。
が沈澱生成の際のる液中の金属成分の溶出はやはり認め
られなかった。
得られた粉末は粒径OJμm程度の粒度のそろった微粉
末であった。この微粉末101,441(lに対して一
酸化鉛(P b O) 212.0400gをア廿ト
ンを用いて湿式混合したのち、温度780℃で1時間焼
成して鉛含有酸化物微粉末を得た。
末であった。この微粉末101,441(lに対して一
酸化鉛(P b O) 212.0400gをア廿ト
ンを用いて湿式混合したのち、温度780℃で1時間焼
成して鉛含有酸化物微粉末を得た。
この粉末の特性は実施例1とほぼ同様であった。
(発明の効果)
本発明は、沈澱生成時に塩基性気体を用いることにより
従来アンモニア水などでは困難であったpH11以上の
高pHを効率的に実現することができ、従来沈澱生成が
困難であったアルカリ土類金属などを含む原液から効率
的に沈澱を生成することが可能である。さらに沈澱生成
槽中の内容物量を大幅に減量することができ沈澱処理効
率を向上することができる。
従来アンモニア水などでは困難であったpH11以上の
高pHを効率的に実現することができ、従来沈澱生成が
困難であったアルカリ土類金属などを含む原液から効率
的に沈澱を生成することが可能である。さらに沈澱生成
槽中の内容物量を大幅に減量することができ沈澱処理効
率を向上することができる。
従ってアルカリ土類金属などの沈澱生成の困難な成分を
含む高純度で、組成の均一性の高い粒径の均一な易焼結
性鉛含有酸化物微粉末を効率的に製造することができる
。
含む高純度で、組成の均一性の高い粒径の均一な易焼結
性鉛含有酸化物微粉末を効率的に製造することができる
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、鉛含有酸化物を構成すべき各種金属を含有する酸性
の溶液又は懸濁液を、塩基性気体と反応させ得られた沈
澱物を湿度450〜1200℃で仮焼し粉末を得る工程
、 前記工程で得られた粉末に鉛化合物粉末を添加混合する
工程、 前記各工程で得られた粉末混合物を温度 600〜1000℃で焼成する工程 の各工程結合に成ることを特徴とする鉛含有酸化物微粉
末の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2443985A JPS61186220A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 鉛含有酸化物微粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2443985A JPS61186220A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 鉛含有酸化物微粉末の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61186220A true JPS61186220A (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=12138176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2443985A Pending JPS61186220A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 鉛含有酸化物微粉末の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61186220A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6153119A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 易焼結性鉛含有複合酸化物粉末及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP2443985A patent/JPS61186220A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6153119A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 易焼結性鉛含有複合酸化物粉末及びその製造方法 |
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