JPS62105926A - 電気光学特性を有するセラミツクスの原料粉末の製造法 - Google Patents

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】 虜１しヒダ用枡川一分３ 本発明は、圧電体、オプトエレクトロニクス材、誘電体
、゛Ｖ導体、センサル等の素材として利用される、電気
光学特性を有するセラミックスの原料粉末の製造法に関
する。

従迷−ｑ稍迷−ｙ１背−襲 近年、鉛（Ｐｂ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（
Ｚ「）およびチタン（Ｔｉ）の酸化物粉末を緻密に焼結
ｊ７て得られる多結晶体（ＰＬＺＴと称せられる）は、
単結晶に比べて電気光学係数が大きく、また比較的大き
な基板が作製し易い特長を６することから、圧電体、オ
プトエレクトロニクス材、誘電体、半導体、セン号−専
のセラミックス、＋材として広範囲に利用されている。

而し７て、最近、ト記各分野での機能し、の高度化が進
展するに伴ない、その要請に対応できる−そうの易焼結
性、好ましくは常圧下での焼結可能性、高密度性ならび
に高透過率を示し、かつ低コストで調製し得る素材とし
てのセラミックス用粉末に対する要望が高まってきてい
る。

従来、ＰＬＺＴと称せられる上記多結晶体の製造法とし
ては、上述したように、Ｐｂｓ　Ｌａ、　ＺｒおよびＴ
ｉの各成分の酸化物などの化合物を乾式で混合し、該混
合物を仮焼する方法が行なわれている。

しかし、この方法では均一な組成の粉末が得難く、かつ
その焼結性も十分でないため、上述したような要請に対
応し得るＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔセラミックス用粉末を得ること
は実際」ユニ可能である。

一方、近年、ＰＬＺＴセラミックス用粉末の製造法とし
て湿式法が注目されており、この方法はＰｂ、　Ｌａ、
　ＺｒおよびＴｉの各成分の種々の化合物形態での混合
溶液を調製し、この混合溶液にアルカリ等の沈澱形成液
を添加して共同沈澱（以下共沈と称する）させ、得られ
た共沈物を乾燥し、次いで仮焼させることから成る方法
（以下共沈法と称する）である。

しかし、この共沈法によると均一性の優れた粉末が得易
いが、その反面、均一性なるが故に沈澱生成時、乾燥時
又は仮焼時に粒子が凝結して二次粒子を形成し、その結
果、易焼結性のものが得難いという欠点がみられる。更
に、この共沈法では沈澱形成液の添加時の濃度が一定で
あるため、混合溶液中の各成分の沈澱形成能が一定でな
く、例えば成る成分は１００％沈会するが、他の成分は
全部沈澱を生成し得ない場合等があり、したがって、所
望組成の粉末が得難いという問題点もみられる。

なお、上記共沈法における混合溶液の調製に当っては、
Ｐｂ、　Ｌａ、　ＺｒおよびＴｉを主として酸化物の形
態で用いているが、近年、アルコキシドの形態でベンゼ
ン溶液として用いることも提案されている。

し■が　γしようと　ろい　占 本発明者は、上述した状況に鑑み、優れた電気光学特性
を有するとともに、易焼結性であり、更に均一性と嵩密
度の点で特に優れたセラミックス用粉末の製造法につい
て検討した結果、硝酸カルシウムと硝酸ランタンおよび
硝酸鉛の混合溶液かろこれら成分を含む共沈物を生成さ
せ、咳共沈物の分散液と、オキシ塩化ジルコニウムとオ
キシ塩化チタンとの混合溶液を混合してこれら各成分の
共沈物を生成させ、更にこの共沈物の分散液と、Ｎｂ＊
０５もしくはニオフ゛アＪレコキシドの溶ｌ皮を）昆合
物させて、上記全成分の共沈物を生成させることから成
る三段階の共沈を順次行なうことにより得られる沈澱物
を乾燥した後、仮焼することにより、上記特性を有する
セラミックス用粉末が得られることの知見を得て、本発
明をなすに至った。

すなわち、本発明は、上述したような優れた特性を有す
るセラミックスの原料粉末として好適なセラミックス用
粉末を製造するための方法を提供することを目的とする
。

以下本発明の詳細な説明する。

衾班免盪戊 本発明の特徴は、硝酸カルシウムと硝酸ランタンおよび
硝酸鉛の混合溶液に、沈澱形成液を混合することにより
、これらの成分を共同沈澱させ、得られた沈澱物の分散
液に、オキシ塩化ジルコニウムとオキシ塩化チタンの混
合溶液を混合することにより、上記各成分を含む沈殿物
を共同沈澱させ、次いで、得られた沈殿物の分散液に、
ニオブのＮｂ２Ｏ５もしくはアルコキシドの溶液を混合
することにより、これら全成分を含む沈澱物を共同沈澱
させ、得られた沈澱物を分離して乾燥後、４００乃至１
２００℃で仮焼することにある。

。、申を′！ｌするための゛。

本発明では、まず、硝酸カルシウムと硝酸ランタンおよ
び硝酸鉛の混合溶液、例えばこれらを水に溶解した水溶
液に、沈澱形成液としてのアルカリ溶液、例えば炭酸ア
ンモニウム、アンモニヤ、苛性アルカリ等の水溶液を攪
拌下に混合することにより、Ｃａ、　Ｌａおよびｐｂの
成分を含む沈澱物を共沈させる。

次に、上述のようにして得られた共沈物の分散液に、オ
キシ塩化ジルコニウムとオキシ塩化チタンの混合溶液、
例えばこれらの両成分を稀硝酸水溶液に溶解した混合溶
液を混合して、Ｃａ、　Ｌａ、　Ｐｂ、ＺｒおよびＴｉ
を含む沈澱物を共沈させ、次いで、更にこのようにして
得られた共沈物の分散液に、Ｎｂ２Ｏ５もしくはニオブ
アルコキシドの溶液、例えばフッ化水素酸に溶解した溶
液を混合して上記各成分とＮｂを含む全成分の沈澱物を
共沈させる。

すなわち、本発明では、上述のように３段階の共沈操作
を行なうことにより、Ｃａ、　Ｌａ、　Ｐｂ、　Ｚｒ、
ＴｉおよびＮｂを含む共沈物を生成させるものである。

このようにして３段階で共沈させて得られた上記共沈物
を分離し、水洗した後、乾燥して４００〜１２００℃の
温度で仮焼すると、均一かつ易焼結性のセラミックスの
原料粉末が得られる。この仮焼に当って、温度が４００
℃未満では得られる粉末の固相反応が不十分であり、一
方１２００℃を越えると粉末が粗大化するので好ましく
ない。

叙上のように、本発明に従って、セラミックスの原料粉
末の目的成分である上記各成分を３段階で順次的に共沈
させることにより、一段階の共沈では完全に共沈させ難
い成分を全部実質上完全に共沈させることが可能となる
ので、得られた全成分の共沈物を仮焼すると、上述のよ
うに目的とするセラミックスを均一かつ易焼結性にする
のに通した原料粉末が得られるようになる。

衾肌■大籏± 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。

実施例 カルシウム、ランタン、鉛の各硝酸塩の水溶液にアンモ
ニア水を加え、水酸化物の沈澱を形成し、ついでアンモ
ニア過剰にした前記沈澱を含む液にジルコニウム、チタ
ンの硝酸塩を加え沈澱を形成した。ついで、Ｎｂ　（Ｏ
Ｂｕ）　ｓを前記アンモニア過剰の沈澱液に加え、沈澱
形成後、濾過し、２００℃で１時間乾燥した。

尚、前記した鉛の添加量は、目的の化合物Ｘ（ＣａＯ−
１／４　Ｃａ２０ｉ　　＋　１／４（Ｎｂ２０ｓ　）　
　・（１ｘ）　・（Ｐｂ（Ｚｒ　　ｙ　　Ｔｉ　　　１
−ｙ）Ｏａ）のｐｂ高品位対し４％過剰となるように添
加した。

乾燥した後、９２５℃で１時間仮焼し、結晶水を分解揮
発させた。その後粉砕し、アセトン溶液中に粉を入れ、
これをボールミルで粉砕し、その後２００℃で乾燥した
。その後、７００℃で１時間仮焼し、金型０．５ｔ／ｃ
ｉで成型し、ＣＩＰ処理（冷間均等圧プレス）　１．５
ｔ／ＣＩＡで処理後、常圧焼結により１２００℃で２時
間処理後、スライスし、研磨後光透過率を調べた。

分極処理前では、λ＝　６００Ｏｒ＋ｍで６５％、分極
処理後においてはλ＝６０００ｎｍで６１％であり、分
極処理後も光透過率の低下は少く良好であった。

光ユ■処果 上記実施例にみられるとおり、本発明は下記の効果を有
する。

（１）ＣＬｒｌ−ＰＺＴ用粉末の製造法として極めて有
利である。

（２１Ｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　４．：比べ、ＣＬＮ−ＰＺＴは
、ポーリング後の光の透過度の低下が少ないが、本発明
により得られる粉末を用いると、焼結性が−そう良好な
ＣＬＮ−ＰＺＴの製造が可能となり、したがって、ポー
リング後の光の透過度の低下もより少ないものが得られ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）硝酸カルシウムと硝酸ランタンおよび硝酸鉛の混
   合溶液に、沈澱形成液を混合することにより、これらの
   成分を共同沈澱させ、得られた沈澱物の分散液に、オキ
   シ塩化ジルコニウムとオキシ塩化チタンの混合溶液を混
   合することにより、上記各成分を含む沈澱物を共同沈澱
   させ、次いで、得られた沈澱物の分散液に、ニオブのＮ
   ｂ＿２Ｏ＿５もしくはアルコキシドの溶液を混合するこ
   とにより、これら全成分を含む沈澱物を共同沈澱させ、
   得られた沈澱物を分離して乾燥後、４００乃至１２００
   ℃で仮焼することを特徴とする、電気光学特性を有する
   セラミックスの原料粉末の製造法。
2. （２）上記沈澱形成液が炭酸アンモニウムの溶液である
   特許請求の範囲第（１）項記載の製造法。