JPS6186422A - 砒素複酸化物の製造方法 - Google Patents

砒素複酸化物の製造方法

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JPS6186422A
JPS6186422A JP20717284A JP20717284A JPS6186422A JP S6186422 A JPS6186422 A JP S6186422A JP 20717284 A JP20717284 A JP 20717284A JP 20717284 A JP20717284 A JP 20717284A JP S6186422 A JPS6186422 A JP S6186422A
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JP
Japan
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arsenic
alkoxide
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obtd
reaction product
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JP20717284A
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English (en)
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Yoshiharu Ozaki
尾崎 義治
Mitsushi Wadasako
三志 和田迫
Yoshihiro Kawase
川瀬 好弘
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Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
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Mitsubishi Mining and Cement 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】 [産業上の利用分野] 本発明は、アルコキシドの加水分解反応により砒素複酸
化物を製造する方法に関する。更に詳しくは、誘電体等
の電子材料の改質材に適する砒素複酸化物の製造方法に
関するものである。
[従来の技術] 従来、砒素複酸化物はチタン酸バリウムBaTiOxの
ようなセラミック誘電体材料に添加することでその誘電
特性を変化させることが可能な改質材としての利用が考
えられている。
従来の砒素複酸化物の製造方法は、酸化砒素とFe、G
o、旧等のような2価金属又はSr、Sbのような3価
金属の炭酸塩とを均一に混合し、焼成して固相反応によ
り砒素複酸化物を得ている。
[発明が解決しようとする問題点] 近年、電子部品に対し、より小型で高度な特性が要求さ
れるようになり、従ってそれに使用される原料粉体も、
従来に増して組成の均一性、高純度微粒子であることが
必要になってきている。
しかし、上記従来の製造方法では、酸化砒素は昇華温度
が低い物質であるため、焼成段階で酸化砒素が揮発し易
く、化学量論比に一致した砒素複酸化物を得ることが困
難であり、物性の安定が得られない等の問題点があった
本発明の目的は、砒素複酸化物を比較的低温で均一かつ
所望の組成に、高純度で微粒に製造し得る方法を提供す
ることにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は少なくとも砒素アルコキシドAS(OR)3を
含む2挿置」二のアルコキシドを混合して反応させ、こ
の反応生成物を加水分解した後、この加水分解生成物を
仮焼して砒素複酸化物を得る方法で゛ある。
本明細書で「アルコキシド」とはアルコールのOH基の
水素元素を金属元素又は砒素で置換した化合物をいう。
本発明の出発原料は砒素アルコキシドAs(OR)3を
含む2挿置りのアルコキシドである。この砒素アルコキ
シドは、次式に示す■アンモニア法又は■ナトリウム法
のうちのいずれか1つの方法によって調製される。
(DAsC:+3+  3ROH+ 3NH3→ As
(OR)x + 3NH4C1t≧)A、5clx +
 3NaOR−*  As(OR)x + 38aC1
(但し R=  Me、Et、1−Pr、t−Baテあ
る。)この砒素アルコキシドを含む2種以上のアルコキ
シドには、次の2つの組合せが′ある。
第一の組合せは、砒素アルコキシドAs(OR)3 と
2価金属のアルコキシドM(OR)2又は3価金属のア
ルコキシドM’(ORhとの2種のアルコキシドの組合
せであり、第二の組合せは、砒素アルコキシドAs(O
R)3と2価金属のアルコキシドM(OR)2 とアン
チモンアルコキシド5b(OR) sとの3種のアルコ
キシドの組合せである。
ここで上記2価金属Hは、Ba、Sr、Ca、Mg、P
b、Zr。
Go、Mn、Niから選ばれた金属元素であり、上記3
価金属H′はAI、Feから選ばれた金属元素であるこ
とがよい。
上記組合せの各々の成分アルコキシドを所望の組成に混
合して反応させる。この場合混合及び反応は有機溶媒中
で行うことが好ましい。これは混合の便宜を図り反応を
側進させるととも4こ後述の加水分解により生じる沈殿
物の組成を混合した組成に一致させるためである。この
有機溶媒としては、ベンゼン、アルコール、トリレニン
、キシレン等が適当であるが、溶解度が高いことからベ
ンゼンが最適である。反応温度が各成分アフレコキシド
゛が分解する温度未満であれば差支えないが、取扱いの
便宜のために0〜100℃、特に望ましい温度は40〜
100℃である。
上記混合及び反応により生成された反応生成物の加水分
解は、反応溶液中に脱炭酸した蒸留水を直接加えること
により行うことができる以外に、加圧容器から吹出す水
蒸気に反応生成物を接触させる方法でも行うことができ
る。この加水分解のだめの反応温度は、加圧しない状態
では、各成分アルコキシドが分解せずしかも取扱いの容
易な0〜100°Cの範囲、特に望ましい温度は25〜
100℃である。加圧して行う場合、或いは水蒸気流に
接触させる方法では100〜200℃が適当である。
この加水分解により粉末状の沈殿物が生成する。この沈
殿物を遠心分離又は濾過により加水分解液から分離し、
必要により真空乾燥等の乾燥を行えば、粉体が得られる
に記反応により得られた粉体をX線回折、熱分析及び電
子顕微鏡観察により物性及び構造を調べる。加水分解生
成物のままの状態では非晶質の砒素複酸化物であること
が多いが、仮焼により容易に結晶質の砒素複酸化物を得
ることができる。この仮焼温度は、結晶質転移効率を向
上させるために700°C以上であって砒素複酸化物の
分解開始温度未満であることが好ましいが、更に低い温
度でも或いは真空加熱によっても得ることができる。
得られた砒素複酸化物は化学分析の結果、不純物0.1
%以下の高純度の物質であり、また電子顕微鏡観察によ
ると、0.01〜0.1牌mの粒径の微粒子である。ま
た金属原子の各成分組成比は極めて化学量論比に近いも
のであることが確認できる。
[発明の効果] 以北述べたように、本発明によれば、従来のように焼成
工程を経ることなく、砒素アルコキシドを含む2種以上
のアルコキシドを混合して反応させ、この反応生成物を
加水分解した後、この加水分解生成物を仮焼することに
より、低い温度で、高純度で微粒の砒素複酸化物を製造
することができ、昇華温度の低い砒素が揮発することな
く、化学量論比に極めて良く一致した均一な組成の砒素
複酸化物が得られる優れた効果がある。
[実施例] 次に本発明の具体的態様を示すために、本発明を実施例
により更に詳しく説明するが、以下に示す例はあくまで
も一例であって、これにより本発明の技術的範囲を限定
するものではない。
〈実施例1〉 アンモニア法により砒素アルコキシドを生成し、この砒
素アルコキシドと鉄アルコキシドとにより砒素複酸化物
を生成した。
まず、無水塩化砒素25gをエタノール200gに溶解
し、この溶液に乾燥アンモニアガスを通じることにより
、塩化アンモニウムNH4Clが生成し始め、およそ 
1時間で砒素エトキシドAs(OEt)3が生成した。
副生成物の塩化アンモニウムを濾過により分離し、未反
応のエタノールを除去した後、ベンゼンを加えて、砒素
エトキシドのベンゼン溶液を得た。
次に無水塩化第二鉄25gをエタノール200gに溶解
し、乾燥アンモニアガスを通じることにより、塩化アン
モニウムNH4clが生成し始め、およそ 1時間で鉄
エトキシドFe(OEt)xが生成した。副生成物の塩
化アンモニウムを7濾過により分離し、未反応のエタノ
ールを除去した後、ベンゼンを加えて、鉄エトキシドの
ベンゼン溶液を得た。
こうして得た鉄エトキシドと砒素エトキシドとを原子比
がFeAs04 となるように混合し、80℃の温度で
還流しながら 1時間反応させる。次いで25℃におい
て脱炭酸した100■文の蒸留水を少量ずつ滴下して加
水分解したところ、白色の沈殿物が生成した。この沈殿
物を濾過により加水分解液から分離した後、70℃で2
0時間乾燥して粉体を得た。
乾燥して得られた粉体をそのままの状態でX線回折によ
り性状を調べた。また粉体を200.400 。
800、E185,800.1000℃と6段階にそれ
ぞれ温度を変えて各1.5時間仮焼し、仮焼後の粉体の
構造をX線回折で確認した。その結果を第1表に示す。
第1表から、粉体は70℃の乾燥及び600℃以下の仮
焼で非晶質、 685℃の仮焼で低温型の無水の結晶質
となり、また800℃の仮焼で高温型の無水の結晶質と
なり、結晶構造はいずれも目的物質であるF e A 
s (34と同定された。このFeAs04を分析電子
顕微鏡によりその粒径を測定すると、0.01〜0.1
gmの微粒子であった。更に化学分析を行った結果、不
純物が0.1%以下の高純度の微粉末であった。
〈実施例2〉 ナトリウム法により砒素アルコキシドを生成し、この砒
素アルコキシドとニッケルアルコキシドとにより砒素複
酸化物を生成した。
まず、金属ナトリウム11.5gをエタノール100g
に反応させ、ナトリウムエトキシド34gを調製した。
このナトリウムエトキシドと無水塩化砒素25gを80
℃の温度で還流しながら反応させると、NaClが生成
し始め、およそ2時間で砒素エトキシドAs(OEt)
3が生成した。副生成物のNaClを濾過により分離し
、未反応のエタノールを除去した後、ベンゼンを加えて
、砒素エトキシドのベンゼン溶液を得た。
次に金属ナトリウム4.6gを採り、エタノール100
gに加えて反応させ、ナトリウムエトキシド13.8g
を調製した。このナトリウムエトキシドと無水塩化ニッ
ケル12.9gを80℃の温度で還流しながら反応させ
、副生成したNaClを炉別し、ベンゼンと置換するこ
とにより、ニッケルエトキシドのベンゼン溶液を得た。
こうして得たニッケルエトキシドと砒素エトキシドとを
原子比がNi/As=3/2となるように混合し、実施
例1と同様に反応させ、加水分解し、沈殿物を得た。こ
の沈殿物を実施例1と同様に加水分解液から分離、乾燥
して粉体を得た。
乾燥して得られた粉体をそのままの状態でX線回折によ
り性状を調べた。また粉体を実施例1と同様に仮焼し、
仮焼後の粉体の構造をX線回折で確認した。その結果を
第1表に示す。
第1表から粉体は70℃の乾燥及び600℃以下の仮焼
で非晶質、また800℃の仮焼で無水の結晶質となり、
結晶構造は目的物質である3N io・A320 sと
同定された。この3NiO・AS20Sを分析電子顕微
鏡によりその粒径を測定すると、0,01〜0.1延m
の微粒子であった。更に化学分析を行った結果、不純物
が0.1%以下の高純度の微粉末であった。
〈実施例3〉 ナトリウム法により砒素アルコキシドを生成し、この砒
素アルコキシドとコバルトアルコキシドとにより砒素複
酸化物を生成した。
まず、実施例2と同様にして得たナトリウムエトキシド
と無水塩化コバルト12.9gを80℃の温度で還流し
ながら反応させ、副生成したMailを7戸別し、ベン
ゼンと置換することにより、コバルトエトキシドのベン
ゼン溶液を得た。
こうして得たコバルトエトキシドと実施例2と同様にし
て得た砒素エトキシドとを原子比がCo/As= 3/
2となるように混合し、実施例1と同様に反応させ、加
水分解し、沈殿物を得た。この沈殿物を実施例1と同様
に加水分解液から分離、乾燥して粉体を得た。
乾燥して得られた粉体をそのままの状態でX線回折によ
り性状を調べた。また粉体を実施例1と同様に仮焼し、
仮焼後の粉体の構造をX線回折で確認した。その結果を
第1表に示す。
第1表から粉体は70℃の乾燥及び600℃以下の仮焼
で非晶質、また800℃の仮焼で無水の結晶質となり、
結晶構造は目的物質である3CoO・AS205と同定
された。この3CoO・AS20Sを分析電子顕微鏡に
よりその粒径を測定すると、0.01〜0.1pmの微
粒子であった。更に化学分析を行った結果、不純物が0
.1%以下の高純度の微粉末であった。
第1表 〈実施例4〉 全屈ストロンチウム8.78gをエタノール 100g
に加えて反応させ、ストロンチウムエトキシド17.8
gをA製した。また実施例1と同様にして塩化アンチモ
ンとアンモニアガスとを反応させ、アンチモンエトキシ
ドを得た。
得られたストロンチウムエトキシドとアンチモンエトキ
シドと実施例1で得られた砒素エトキシドとを原子比で
Sr/AS= 3/2となるように、また5r(Sbx
As+−x)20g (X = 0.75.0.5.0
.25)となるように混合し、実施例1と同様に反応さ
せ、加水分解し、沈殿物を得た。この沈殿物を実施例1
と同様に加水分解液から分離、乾燥して粉体を得た。
乾燥して得られた粉体をそのままの状態でX線回折によ
り性状を調べた。また粉体を実施例1と同様に仮焼し、
仮焼後の粉体の構造をX線回折で確認した。その結果を
第2表に示す。
第2表から、粉体は70℃の乾燥で非晶質、800°C
の仮焼で無水の結晶質となり、結晶構造は第2表に示す
]」的物質に同定された。この物質を分析電子顕微鏡に
よりその粒径を測定すると、0.01〜Q、1gmの微
粒子であった。更に化学分析を行った結果、不純物が0
.1%以下の高純度の微粉末であった。
第2表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも砒素アルコキシドを含む2種以上のアル
    コキシドを混合して反応させる混合反応工程と、 この反応生成物を加水分解する加水分解工程と、 この加水分解生成物を仮焼して砒素複酸化物を得る仮焼
    工程と を含む砒素複酸化物の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252909A (ja) * 1987-04-09 1988-10-20 Tokuyama Soda Co Ltd 球状複合金属酸化物の製造方法
JP2008260683A (ja) * 2006-04-28 2008-10-30 Dowa Metals & Mining Co Ltd 砒酸鉄粉末

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252909A (ja) * 1987-04-09 1988-10-20 Tokuyama Soda Co Ltd 球状複合金属酸化物の製造方法
JPH0575686B2 (ja) * 1987-04-09 1993-10-21 Tokuyama Soda Kk
JP2008260683A (ja) * 2006-04-28 2008-10-30 Dowa Metals & Mining Co Ltd 砒酸鉄粉末

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