JPS6284B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はペロブスカイト型酸化物であるチタン
酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウムの易焼結性粉末の製造法
に関する。

ペロブスカイト型酸化物はそれ自身あるいはこ
れら化合物の２種以上の固溶体は、コンデンサー
などの強誘電材料や圧電体材料として電子部品と
して広く使用されている。これらの材料の殆んど
は粉末を焼き固めた焼結体として製品化されてい
る。その製品の品質は焼結の度合で著しく左右さ
れる。

従来のこれらの化合物の製造法としては、 (1) 成分元素の酸化物粉末を混合し、これを高温
で焼結する固相反応法。

(2) 水溶液中の成分元素イオンをしゆう酸塩とし
て共沈する方法。

(3) 成分元素イオンのアルコシドを加水分解して
共沈する方法。

が知られている。

しかしながら、(1)の固相反応によつて得られた
粉末は最も焼結しにくく、焼結するには高温もし
くは焼結促進材の添加を必要とする。(2)のしゆう
酸で共沈する方法は、成分元素の種類によつてし
ゆう酸に対する溶解度が異なるため、希望する割
合で共沈させることが困難である。また(3)のアル
コキシド法は高純度で均一性の高いものが得られ
るが、各種成分イオンを一度アルコキシドとして
合成しなければならないので、製法が煩雑となり
経済的にも不利である等それぞれ欠点を有してい
る。

本発明者らは前記方法における欠点を解消すべ
く研究の結果、しゆう酸はエタノールに可溶であ
り、またＡ成分のイオンのしゆう酸塩はエタノー
ルに全く不溶であることに着目し、エタノール溶
液中でＡ成分のイオンをしゆう酸と反応させてし
ゆう酸塩として共沈させると、均一でしかも高純
度の微粒子粉末が得られ、この粉末は比較的低温
で熱処理すると極めて焼結し易い活性粉末が得ら
れることを究明し得た。この究明事実に基づいて
本発明を完成した。

本発明において使用するチタン原料としては、
例えば、四塩化チタン、もしくは四塩化チタンを
アンモニア水で水酸化チタンとし、これを硝酸に
溶解したオキシ硝酸チタンが使用される。しか
し、しゆう酸と反応してしゆう酸チタンを生成す
るものであればよい。ただし、チタン酸鉛を製造
する場合は四塩化チタンは使用することができな
い。それは鉛とチタンの混合溶液において、不溶
性の塩化鉛が生成するためである。

Ａ成分イオンの水溶液は、例えばその塩化物や
硝酸塩などの水に可溶な塩もしくはＡ金属を塩酸
または硝酸で溶解し、これらを水溶液として使用
する。

Ａ成分イオンとチタンイオンを等モル量含んだ
水溶液にエタノールを加える。エタノール量は多
量であることが好ましいが、多過ぎると白濁する
ことがあるので、少しずつエタノールを加えるこ
とが好ましい。

この混合物にしゆう酸を添加するには、しゆう
酸をエタノールに溶解した溶液とし、これを滴下
しながら激しく撹拌することが好ましい。

しゆう酸量はATiO₃1モルに対し2.5モル割合で
あり、また、しゆう酸１モルに対し200モル程度
の多量のエタノールを混合した溶液であることが
好ましい。

しゆう酸エタノール溶液を室温で少量ずつ適下
すると白色沈殿が生成する。これをろ過、乾燥
後、粉砕して700〜1000℃で仮焼する。この仮焼
温度は低温であることが望ましいが、熱分解が完
全に終了する温度が化合物によつて異なるので、
重量変化が最早認められない温度以上で仮焼する
ことが必要である。

得られた仮焼物を再度粉砕混合した後、成型し
1000〜1400℃で焼結する。

本発明の方法で得られた粒子の焼結体の焼結度
を、従来の代表的な方法で得られた粒子の焼結体
の焼結度を比較すると次の通りである。なお、焼
結はいずれも空気中で1000℃で４時間行つたもの
である。

焼結度 本 発 明 92％ 固相反応 63％ 水溶液からのしゆう酸塩とする方法 68％ この結果が示すように本発明の方法によるとき
は、極めて易焼結のものが得られる優れたもので
ある。

実施例 １ 先ず四塩化チタンをアンモニア水で水酸化物と
して沈殿させ、これを過して得た水酸化チタン
を硝酸中に投入して溶解させオキシ硝酸チタン溶
液を作つた。このオキシ硝酸チタン溶液中のTi
濃度はTiO₂として重量分析法で決定した。この
時のTiの濃度は0.01912ｇ／c.c.であつた。これを
ピペツトで20c.c.採取する。次いでTiに対して等
モル量である2.6653ｇの硝酸鉛を40c.c.の蒸留水に
溶解して硝酸鉛水溶液を作り、これを先のオキシ
硝酸チタン液と混合した。更にこの混合液に同体
積のエタノールを加えた。

次いで、チタン酸鉛１モルに対して2.5モル量
のしゆう酸をエタノールに溶解させた。しゆう酸
１モルに対し200モルのエタノールを使用した。
このしゆう酸エタノール溶液を、前記混合液にエ
タノールを加えた溶液中に、激しく撹拌しながら
滴下して白色沈殿を得た。この白色沈殿を吸引
過し、100℃で乾燥した後、粉砕し、空気中で800
℃で２時間仮焼した。これを再度粉砕混合してチ
タン酸鉛の粉末を得た。

このチタン酸鉛の粉末を１トン／cm²の圧力で金
型成型し、この成型体を空気中で1000℃で４時間
焼結したところ、焼結体の焼結度は92％であつ
た。

上記の硝酸鉛に代え、Ba，Sr，Caの硝酸塩を
使用し、同じ方法で、チタン酸Ba、チタン酸
Sr、チタン酸Caの粉末が得られ、それらの焼結
性も同様に優れたものであつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ チタンイオンとPb，Ba，Sr及びCaの群から
   選ばれたイオン（以下これを総称してＡイオンと
   言う）を、チタンイオンとＡイオンとがほぼ等モ
   ル量に混合した水溶液にエタノールを加え、この
   溶液にしゆう酸をエタノールに溶解した溶液を添
   加して沈澱物を生成させ、該沈澱物を乾燥、熱分
   解してATiO₃とすることを特徴とするペロブスカ
   イト型酸化物粉末の製造法。