JPS62143859A - 高密度Ｂａ〔Ｚｎ▲１／３▼（Ｔａ及び又はＮｂ）▲２／３▼〕Ｏ↓３ペロブスカイトセラミツクスの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は高密度Ｂａ（Ｚｎユ（Ｎｂ及びまたはＴａ）ｚ
）０゜Ｓ ペロブスカイトセラミックスの製造方法に関する。

Ｂａ（Ｚｎ　４　（Ｎａ及びまたはＴａ）　４）　Ｏ，
ペロブスカイトセラミックスはマイクロ波用誘電体など
として最近特に注目されている材料である。

従来技術 機能性セラミックスの高度化に伴い、高密度のＢａ（Ｚ
ｎ；（Ｎｂ及びまたはＴａ）４）ＯＳが要′請され、そ
のためには易焼結性で、高嵩密度、均一性の原料粉末が
要求される。

従来のペロブスカイトの原料粉末の製造方法として乾式
法と湿式法が知られている。しかし、乾式法では均一組
成の原料が得難く、その焼結性も十分ではないので、マ
イクロ波用誘電体のような極限機能を要求される材料の
原料を作成するには適当でない。

湿式共沈法では組成的に均一な粉末が得易いが、沈殿生
成時を乾燥時９焼結時に粒子の凝集が起り、二次粒子を
形成して易焼結性のものが得られない場合がある。また
、各成分の沈殿形成液に対する沈殿形成能が異なり、例
えば酸成分は１００％沈殿形成するが、他の成分は沈殿
形成能が不十分である場合がち抄、所望組成になし難い
場合が多い。

また共沈法の一種であるアルコキシド法では特性の優れ
た粉末が得易いが、使用するアルコキシドが高価で工業
的生産には実用的でない問題点がある。

発明の目的 本発明は従来法における問題点を解消するためになされ
たもので、その目的は多段湿式法によって、易焼結性、
均一性、高嵩密度、低コストの要件を満足したＢａ（Ｚ
ｎ４（Ｎｂまたは及びＴａ）４）　Ｏ，の原料粉末を作
り、これを用いて高密度該セラミックスを製造する方法
を提供するにある。

発明の構成 本発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、Ｂａ
　（Ｚｎ４　（Ｎｂ　ｉたは及びＴａ％、ｌ　Ｏｓで示
されるペロブスカイトセラミックスの製造に際し、その
組成原料の粉末特性の良いＴａ２Ｏ５．Ｎｂ２Ｏ５を沈
殿形成液の炭酸塩水溶液中に分散し、これとＢａ２＋水
溶液とを混合撹拌して炭酸バリウムの沈殿を形成させる
と同時に、Ｔａ２Ｏ５．Ｎｂ２Ｏ５の分散粒子の均密混
合体からなる分散水溶液となし、ＰＨを下げた後、アミ
ン類を添加し、撹拌しなからＺｎ２＋水溶液を添加する
と、Ｔａ２Ｏ５．Ｎｂ２Ｏ５の分散粒子。

炭酸バリウムの沈殿？水酸化亜鉛の均密混合体が形成し
得られ、これを５００〜１４００℃で仮焼ｔ７、成型後
焼成すると高密度のＢａ（Ｚｎ＋（Ｎｂまたは及びＴ（
転）４）０．セラミックスが容易に得られることが分っ
た。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Ｔａ２Ｏ５またはＮｂ２Ｏ５１あるいは
両者の混合粉末を炭酸塩水溶液に分散した分散液とＢａ
　　水溶液とを撹拌す混合するか、該粉末をＢａ　　水
溶液に分散した液と炭酸塩水溶液とを混合することによ
って炭酸バリウム沈殿と分散粉末との均密混合体の分散
水溶液となし、この分散水溶液のＰＨを下げた後アミン
類を添加し、ついで２＋ Ｚｎ　　水溶液を混合することにより、分散粉末。

炭酸バリウムラ水酸化亜鉛沈殿の均密混合体を作り、乾
燥後、５００〜１４００℃で仮焼し、これを成型を焼結
することを特徴とする高密度Ｂａ　（Ｚｎ＋　（Ｔａ及
び又はＮｂ）２）Ｏ，ペロブスカイトセラミックスの製
造方法。にある。

本発明におけるペロブスカイトの組成は一般式ＡＢＯ３
で示され、Ａ成分（Ｂａ　　）とＢ成分（Ｚｎ　　＋５
＋ Ｎｂ　　、Ｔａ　　）のモル比は原則として、Ａ：Ｂ＝
１：１であるが、この比が１．０より高い値または低い
値にずらした場合も本発明に含むものである。

また、Ｎｂ　　とＴａ　　の比率は任意である。すなわ
ち、各単独でも、その比を任意に変更したものであって
もよい。

また、焼結件や特性を改善するために微量の添加物を沈
殿形成以前の各プロセスにおいてもしくは原料粉未作成
後加えてもよい。

本発明において使用する炭酸塩としては、例えば炭酸ア
ンモニウム、重炭酸アンモニウム！炭酸アルカリ等が挙
げられる。またアミン類としては知見ば、エチルアミン
、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メチルアミンな
どが挙げられるが、これに限定されるものではない。

最初に分散させるＮｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５の粒子はサブ
ミクロン級の微粒子のものであることが好ましい。

粒子が大き過ぎると優れたペロブスカイトの原料粉末と
なし得ない。

炭酸バリウムの沈殿形成後、ＰＨを下げるのは、高いＰ
Ｈ濃度の寸までは、これにアミン類を加えてＺｎ　　水
溶液を加えても、水酸化亜鉛の沈殿を十分形成させ得な
いからである。ＰＨ′を下げる方法としては、残留する
炭酸塩水溶液をデカンデージョン、濾過等により分離し
、炭酸バリウム沈殿物と分散粉末の均密混合体を新しい
水中に分散させるのが好ましいが、デカンテーションの
みで成る程度まで炭酸塩水溶液を除き、多少の炭酸塩水
溶液が残留したままでアミン類を加え、以下の工程を行
うことが操業的には有利である。

仮焼温度は５００〜１４００℃で行う。５００℃より低
いと均密混合体の脱水、脱炭酸、熱分解が不十分であり
、１だ１４００℃を超えると粒子が粗大化する欠点が生
ずる。

実施例 サブミクｏ７級のＴａ２Ｏ５粉末７．３６５　ｆを４Ｎ
也酸アンモニウム水溶液５００ＣＣ中に分散させた。次
に、９．８６７５９の炭酸バリウムを微量の希醋酸に溶
解してＢａ２＋水浴液２Ｏ０ＣＣを作った。分散液を遣
拌しながら、これにＢａ２＋水溶液を徐々に添加してＴ
ａ２Ｏ５粉末とＢａＣＯ３の均密混合体を作った。

これをデカンテーションにより０．２５　Ｎ　ｔで下げ
て１０％ジエチルアミン２５ＣＣを添加した。

該液を撹拌しながら、ＺｎＯ１，３ｓ６３　？を溶解し
た水溶液を加えることにより、Ｔａ２Ｏ５粉末＋ＢａＣ
○。

沈殿＋　Ｚｎ（ＯＨ）２沈殿の三者の均密混合体が得ら
れた。これを乾燥後、１１４０℃で約１時間仮焼し、ボ
ールミルで粉砕した。走査１０による観察の結果、平均
粒径は０．４μｍであった。

この粉末を１１，７ｃｍ２で成型し、１５００℃で空襲
中で約２時間焼結することにより、半透明で、理論密度
の９９．６％以上である高密度のＢａ（Ｚｎ１Ｔａｚ）
０３のセラミックスが得られた。

なお、分散粉末としてＴａ２Ｏ５及びＮｂ２Ｏ５を使用
すると、全く同様な方法で、同様な高密度のＢａ（Ｚｎ
ｊ（Ｔａ　ｌ　Ｎｂ）２）０３のセラミックスが得られ
る。

比較例 市販のＢａＣＯ３１ｚｎＯ１Ｔａ２Ｏ５の各粉末をＢａ
（Ｚｎ；Ｔａ４）０３の組成になるように混合し、ボー
ルミルにて一昼夜混合した。

この混合体を１１４０℃で約１時間仮焼し、ボールミル
で再度粉砕した。この粉末の平均粒径は約１．２μｍで
あった。

この粉末を実施例と同じ条件で焼結した結果、その密度
は理論密度の約８１％であった。

発明の効果 本発明の方法によると、次のような優れた効果を奏し得
られる。

１）従来の全成分を共沈殿させる方法と異なり、逐次沈
殿を生成させるために、多相が高度に相互分散した状態
で分散粒子、炭酸バリウム、水酸化亜鉛の粒子の均密混
合体が得られる結果、沈殿生成時を乾燥・仮焼時に凝集
が起りにくく、高嵩密度の易焼結性粉末が容易に得られ
、このものを焼結することにより高密度の熔結体が得ら
れる。

２）Ｔａ２Ｏ５．Ｎｂ２Ｏ５などを同相の１まで分散す
るので該金属の高価な塩類、例えばＴ　ａＣｌ　ｓ　＋
　ＮｂＣ！　５やアルコキシド等の使用しない告で、湿
式合成が達成され原料コストが安くなる。

３）炭酸バリウム沈殿と分散粉末との均質混合体の分散
水溶液のＰＨを下げ、アミン類と、ｚｎ２＋水溶液によ
る水酸化亜鉛沈殿を生成させるので、Ｚｎ成分の沈殿を
完成し得られる。

４）多段沈殿のため、各組成成分は均一性の優れたもの
となる。

特許出願人　科学技術庁無機材質研究所長後　　藤　　
　　　優

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　Ｔａ＿２Ｏ＿５またはＮｂ＿２Ｏ＿５、あるいは両者
   の混合粉末を炭酸塩水溶液に分散した分散液とＢａ水溶
   液とを撹拌、混合するか、該粉末をＢａ水溶液中に分散
   した液と炭酸塩水溶液とを混合することによつて炭酸バ
   リウム沈殿と分散粉末との均密混合体の分散水溶液とな
   し、この分散水溶液のＰＨを下げた後アミン類を添加し
   、ついでＺｎ＾２＾＋水溶液を混合することにより、分
   散粉末、炭酸バリウム、水酸化亜鉛沈殿の均密混合体を
   作り、乾燥後、５００〜１４００℃で仮焼し、これを成
   型・焼結することを特徴とする高密度Ｂａ〔Ｚｎ＿１＿
   ／＿３（Ｔａ及び又はＮｂ）＿２＿／＿３〕Ｏ＿３ペロ
   ブスカイトセラミックスの製造方法。