JPS63285151A - Production of perovskite ceramic - Google Patents

Production of perovskite ceramic

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JPS63285151A
JPS63285151A JP62120065A JP12006587A JPS63285151A JP S63285151 A JPS63285151 A JP S63285151A JP 62120065 A JP62120065 A JP 62120065A JP 12006587 A JP12006587 A JP 12006587A JP S63285151 A JPS63285151 A JP S63285151A
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perovskite
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恭二 大段
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徳雄 松崎
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伊藤 幸助
Shinichi Shirasaki
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Abstract

PURPOSE:To obtain high-density functional ceramic of perovskite type having readily sintering properties, by preparing raw material powder of modified zirconium oxide by coprecipitation method and rapidly cooling a sintered material in preparation of ceramic raw material powder. CONSTITUTION:Zirconium-containing perovskite ceramic shown by general formula ABO3 (A is metallic element of 12 oxygen; B is metallic element of 6 oxygen coordination) is formed by the following three processes. [first process] A mixed solution of partial amount of components constituting the perovskite compound except zirconium and a zirconium solution is formed, the mixed solution is blended with a coprecipitation forming solution, a coprecipitated material is formed, dried, fired at 700-1,300 deg.C and rapidly cooled. [second process] The fired material of the first process is mixed with a compound as the residual constituent component of perovskite compound in a mixed state, dried, the dried material is fired at 700-1,300 deg.C and the fired material is rapidly cooled. [third process] The fired powder of the second process is molded and sintered at 700-1,700 deg.C. The rapid cooling of the first and the second process is carried out preferably at >=50 deg.C/min rate of temperature drop.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ペロブスカイトセラミックスの製造方法に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing perovskite ceramics.

ペロブスカイトセラミックスは、圧電体、オプトエレク
トロニクス材料、誘電体、半導体、センサー等の機能性
セラミックスとして広範囲の分野で利用されている。
Perovskite ceramics are used in a wide range of fields as functional ceramics such as piezoelectric materials, optoelectronic materials, dielectrics, semiconductors, and sensors.

(従来技術およびその問題点) 重要なペロブスカイト系機能性セラミックスには、ジル
コニウムを含むものが極めて多い。
(Prior art and its problems) Many important perovskite functional ceramics contain zirconium.

従来、ペロブスカイト原料粉末の製造法としては、乾式
法が広く行われている。しかしながら、出発原料として
酸化ジルコニウム粉末を使用して乾式法でペロブスカイ
ト原料粉末を調製する場合、市販の酸化ジルコニウム粉
末は粒径が1μmμm以上−きいために、得られるペロ
ブスカイト原料粉末も粒径が1〜2μm以上のものとな
る。この程度の粒度のペロブスカイト原料粉末を使用す
ると焼結性が良好でなく、また高密度かつ高度な機能の
機能性セラミックスを得ることは雅しい。
Conventionally, a dry method has been widely used as a method for producing perovskite raw material powder. However, when perovskite raw material powder is prepared by a dry method using zirconium oxide powder as a starting material, the particle size of commercially available zirconium oxide powder is 1 μm or more, so the obtained perovskite raw material powder also has a particle size of 1 μm or more. It becomes 2 μm or more. If a perovskite raw material powder with a particle size of this size is used, the sinterability is not good, and it is difficult to obtain functional ceramics with high density and advanced functionality.

(発明の目的) 本発明は前記ペロブスカイト系セラミックスの乾式法に
よる合成における欠点を解消すべくなされたもので、そ
の目的は、共沈法によって分散性の良いサブミクロン級
の変成酸化ジルコニウム原料粉末を作成し、該粉末を用
いて単なる乾式法によって易焼結性且つ高密度のペロブ
スカイト系機能性セラミックスを製造する方法を提供す
ることにある。
(Object of the Invention) The present invention was made in order to eliminate the drawbacks in the dry synthesis of perovskite ceramics, and its purpose is to produce submicron-grade modified zirconium oxide raw material powder with good dispersibility by a coprecipitation method. The object of the present invention is to provide a method for producing easily sinterable and high-density perovskite-based functional ceramics by a simple dry method using the powder.

(問題点を解決するための技術的手段)本発明者らは前
記目的を達成すべく鋭意研究の結果、 一般式A、DO3(ただし、Aは酸素12配位倉″属元
素、Bは酸素6配位金属元素を示す、)で表されるジル
コニウム(B位置)を含むペロブスカイトセラミックス
の乾式法による製造過程において、ジルコニウム単独溶
液と沈澱形成液とを混合してジルコニウムの沈澱物を形
成した場合、得られる沈澱物は非常に凝集したものとな
るが、ジルコニウム溶液とペロブスカイト化合物を構成
するジルコニウム以外の成分の部分量を混合し、この混
合溶液と沈澱形成液とを混合して沈′Pi物を形成した
場合には、ri集の極めて少ない共沈体が得られ、この
共沈体を仮焼した後、焼成物を急速冷却することにより
、分散性の良いサブミクロン級の粉末(変成酸化ジルコ
ニウム粉末)が得られることを見出した。さらには、こ
の変成酸化ジルコニウム粉末を原料とし、残余のペロブ
スカイト化合物の構成成分の化合物を湿式混合し、混合
物を仮焼した後、焼成物を急速冷却すれば、サブミクロ
ン級の粉末特性の優れた原料粉末が容易に得られ、この
原料粉末を成型して焼結すると、焼結助剤を使用しない
場合でも極めて高密度のペロブスカイトセラミックスが
容易に得ちれることを見出し、本発明に到った。
(Technical means for solving the problem) As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors found that the general formula A, DO3 (where A is an oxygen-12-coordinated group element, and B is an oxygen When a zirconium precipitate is formed by mixing a zirconium alone solution and a precipitate forming solution in the dry process of manufacturing perovskite ceramics containing zirconium (B position), which represents a hexacoordinated metal element. The precipitate obtained will be very agglomerated, but by mixing the zirconium solution and a partial amount of the components other than zirconium constituting the perovskite compound, and mixing this mixed solution and the precipitate forming solution, the precipitate can be made into a precipitate. When RI is formed, a coprecipitate with extremely low RI collection is obtained. After calcining this coprecipitate, the calcined product is rapidly cooled to produce submicron-level powder with good dispersibility (altered oxidation Furthermore, using this modified zirconium oxide powder as a raw material, wet-mixing the remaining components of the perovskite compound, calcining the mixture, and rapidly cooling the fired product. For example, a raw material powder with excellent submicron-level powder properties can be easily obtained, and by molding and sintering this raw material powder, extremely high-density perovskite ceramics can be easily obtained even without the use of sintering aids. The present invention was based on this discovery.

すなわち、本発明は、ペロブスカイト化合物を構成する
ジルコニウム以外の成分の部分量と、ジルコニウム溶液
との混合溶液を形成し、この混合溶液と沈澱形成液とを
混合して共沈体を形成し、洗浄、乾燥後700〜130
0℃で仮焼した後、焼成物を急速冷却する第1工程、 第1工程の仮焼物と、残余のべlコブスカイト化合物の
構成成分の化合物を湿式混合した後、屹燥し、乾燥物を
500〜1300℃で仮焼した後、焼成物を急速冷却す
る第2工程、 第2工程の仮焼粉末を成型して700〜1700℃で焼
結する第3工程とからなることを特徴とするペロブスカ
イトセラミックスの製造方法に関する。
That is, the present invention involves forming a mixed solution of a partial amount of components other than zirconium constituting a perovskite compound and a zirconium solution, mixing this mixed solution with a precipitate forming solution to form a coprecipitate, and washing. , 700-130 after drying
After calcining at 0°C, the calcined product is rapidly cooled in the first step. The calcined product from the first step and the remaining components of the Belkovskite compound are wet-mixed, and then dried to obtain a dried product. A second step of rapidly cooling the fired product after calcination at 500 to 1,300°C, and a third step of molding the calcined powder of the second step and sintering at 700 to 1,700°C. This invention relates to a method for producing perovskite ceramics.

前記一般式ABO3で示されるペロブスカイト化合物の
A成分(酸素12配位金属元素)としては、例えばPb
、Ba、Ca、SrおよびLa等の希土類元素が挙げら
れる。またB成分(酸素6配位金属元素)としては、ジ
ルコニウムのほか、例えばTi、Mg、Sc、Hf、’
T’h;W、 Nb、Ta、Cr’、Mo、Mn。
As the A component (oxygen 12-coordinated metal element) of the perovskite compound represented by the general formula ABO3, for example, Pb
, Ba, Ca, Sr, and La. In addition to zirconium, the B component (oxygen hexacoordination metal element) includes, for example, Ti, Mg, Sc, Hf, '
T'h; W, Nb, Ta, Cr', Mo, Mn.

Fe、Co、Ni、Cd、l 、Sn、As、Bi等が
挙げられる。なお、本発明においては、これらのA成分
とB成分のモル比が1.0より高い値、もしくは低い値
にずらしたものも含む。
Examples include Fe, Co, Ni, Cd, l2, Sn, As, Bi, and the like. The present invention also includes those in which the molar ratio of component A and component B is shifted to a value higher or lower than 1.0.

以下、本発明の各工程について説明する。Each step of the present invention will be explained below.

第1工程: ジルコニウム溶液を調製するための化合物としては、オ
キシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、塩化
ジルコニウム、硝酸ジルコニウムおよび金属ジルコニウ
ム等が挙げられ、溶媒としては水、アルコールが通常使
用される。
First step: Examples of compounds for preparing the zirconium solution include zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium chloride, zirconium nitrate, and metal zirconium, and water and alcohol are usually used as the solvent.

ジルコニウム溶液に溶解するペロブスカイトの構成成分
の化合物としては、それらの水酸化物、炭酸塩、オキシ
塩、硫酸塩、硝酸塩、塩化物等の無機塩、酢酸塩、しゅ
う酸塩等の有機酸塩等から適宜選択される。これらは一
般に水溶液として使用されるが水に可溶でない場合には
酸を添加して溶解させればよく・、不溶原料については
懸濁溶液として使用してもよい、また水溶液のかわりに
アルコール溶液を使用してもよい。
Compounds of perovskite components that dissolve in zirconium solution include inorganic salts such as hydroxides, carbonates, oxysalts, sulfates, nitrates, and chlorides, and organic acid salts such as acetates and oxalates. Appropriately selected from. These are generally used as an aqueous solution, but if they are not soluble in water, they can be dissolved by adding an acid.For insoluble raw materials, they can be used as a suspension solution, or an alcohol solution can be used instead of an aqueous solution. may be used.

本発明において、「ジルコニウム以外の成分の部分量」
とは、 (1)ジルコニウム以外の一成分の部分量、あるいは二
種以、Eの成分のそれぞれの部分量および7/または (2)ジルコニウム以外の一成分の全量、あるいは二種
以上の成分のそれぞれの全量で、かつ全成分の全量では
ない を意味する0例えば、ペロブスカイト化合物がジルコニ
ウムとジルコニウム以外の2成分X、Yから構成されて
いる場合、ジルコニウム以外の成分の部分量としては、 ■Xの部分量 ■Yの部分量 ■Xの部分量およびYの部分量 ■Xの部分量およびYの全量 ■Yの部分量およびXの全量 ■Xの全量 ■Yの全量 の7通りが考えられる。
In the present invention, "partial amount of components other than zirconium"
(1) A partial amount of one component other than zirconium, or a partial amount of two or more components, each of component E, and (2) a total amount of one component other than zirconium, or two or more components. For example, if a perovskite compound is composed of zirconium and two components X and Y other than zirconium, the partial amount of the components other than zirconium is: ■X ■ Partial amount of Y ■ Partial amount of X and Y partial amount ■ Partial amount of X and total amount of Y ■ Partial amount of Y and total amount of X ■ Total amount of X ■ Total amount of Y. .

沈澱形成液作成のための試薬としては、アンモニア、炭
酸アンモニウム、苛性アルカリ、しゆう酸、しゆう酸ア
ンモニウムやアミン、オキシン等の有機試薬が挙げられ
る。
Examples of reagents for preparing the precipitate-forming solution include organic reagents such as ammonia, ammonium carbonate, caustic alkali, oxalic acid, ammonium oxalate, amines, and oxine.

得られた共沈体は洗浄し、乾燥後、乾燥物を700〜1
300℃の温度で仮焼した後、焼成物を急速冷却する。
The obtained coprecipitate was washed and dried, and the dry matter was
After calcining at a temperature of 300°C, the fired product is rapidly cooled.

仮焼温度が700℃より低いと凝集が顕著に起り、13
00℃を越えると粒子が粗大化する傾向がある。また急
速冷却しない場合は、粒子間の焼結が大きく、粒度分布
が悪くなる。
If the calcination temperature is lower than 700℃, agglomeration will occur significantly, 13
When the temperature exceeds 00°C, the particles tend to become coarse. Furthermore, if rapid cooling is not performed, sintering between particles will be large and the particle size distribution will be poor.

また、ペロブスカイト系機能性セラミックスにおいては
、その焼結性や特性を改善するためにamの助剤、例え
ば酸化ホウ素、酸化ビスマス等を添加することもできる
。これらの助剤は第1、第2工程で適当に添加すること
ができる。
Further, in the perovskite-based functional ceramics, am additives such as boron oxide, bismuth oxide, etc. can be added to improve the sinterability and properties. These auxiliaries can be appropriately added in the first and second steps.

第2工程: ・第1工程で得らハた仮焼粉に、残余のジルコニウム以
外の構成成分を加えて湿式混合する。溶媒としては、−
aに水、エタノールが用いられる。
Second step: - Add the remaining components other than zirconium to the calcined powder obtained in the first step and wet-mix. As a solvent, -
Water and ethanol are used for a.

添加する構成成分の化合物としては、それらの炭酸塩、
酸化物等が用いられる。この場合、いずれの化合物粉末
もサブミクロン級のものを用いることにより、得られる
ペロプスカイトノウもサブミクロン級のものとなり、粉
末特性の優れたものとなる。ただ、酸化鉛粉末は粗大粒
径のものを用いても、得られるペロ、ブスカイト粉末の
特性にはほとんど影響を与えない。
The constituent compounds to be added include their carbonates,
Oxides etc. are used. In this case, by using submicron-grade compound powders, the obtained perovskite powder will also be of submicron-grade powder, resulting in excellent powder properties. However, even if lead oxide powder with a coarse particle size is used, it has almost no effect on the properties of the obtained Perot and Buskaite powders.

次いで、得られた混合物を乾燥し、乾燥物を仮焼した後
、焼成物を急速冷却する。仮焼温度は、pbを含む場合
、Baやsrを含む場合、NbやTaを含む場合とで、
700〜1300℃の範囲で大幅に変化する。要は固相
反応がほぼまたは完全に完了する最低温度以上で、顕著
な粒子成長が生じない最高温度範囲内であることが必要
である。
Next, the obtained mixture is dried, the dried product is calcined, and then the fired product is rapidly cooled. The calcination temperature is determined depending on whether PB is included, Ba or SR is included, or Nb or Ta is included.
It varies significantly in the range of 700-1300°C. In short, the temperature needs to be higher than the minimum temperature at which the solid phase reaction is almost or completely completed, and within the maximum temperature range at which significant particle growth does not occur.

また急速冷却しない場合は、粒子間の焼結が大きく、粒
度分布が悪くなる。
Furthermore, if rapid cooling is not performed, sintering between particles will be large and the particle size distribution will be poor.

第3工程: 第2工程で得られた仮焼粉末を成型して焼結す。Third step: The calcined powder obtained in the second step is molded and sintered.

る、焼結温度は、一般的に700〜1700℃の範囲で
ある。700℃より低いと焼結が不十分であり、170
0℃を越えると精子が粗大化したり、あるいは構成成分
の揮発が起こる。
The sintering temperature generally ranges from 700 to 1700°C. If the temperature is lower than 700°C, sintering will be insufficient;
If the temperature exceeds 0°C, the sperm become coarse or the constituent components evaporate.

(実施例) 以rに実施例及び比較例により、本発明の詳細な説明す
る。
(Example) The present invention will be described in detail below using Examples and Comparative Examples.

実施例1 四塩化チタン(Ti Cj4)の水溶液(0,9641
モル/1 )2178mNとオキシ硝酸ジルコニウムの
水溶液(0,854モル/41 ) 226.46m1
とを混合した。この混合水溶液を撹拌している6N−ア
ンモニア水1j中に徐々に添加してTi4+とZr4+
の水酸化物共沈体を得た。
Example 1 Aqueous solution of titanium tetrachloride (Ti Cj4) (0,9641
mol/1) 2178 mN and an aqueous solution of zirconium oxynitrate (0,854 mol/41) 226.46 m1
mixed with. This mixed aqueous solution was gradually added to 1j of stirring 6N-ammonia water to form Ti4+ and Zr4+.
A hydroxide coprecipitate of was obtained.

これを洗浄、乾燥した後、乾燥物を整粒してロータリー
キルンによって、空気雰囲気下に1000℃で30分間
仮焼した後、降温速度200℃/分で室温まで急速冷却
して、変成酸化ジルコニウム粉末を作成した。
After washing and drying this, the dried material is sized and calcined in a rotary kiln at 1000°C for 30 minutes in an air atmosphere, and then rapidly cooled to room temperature at a cooling rate of 200°C/min to form modified zirconium oxide powder. It was created.

この粉末の平均粒子径は0.30μ!nで、よく揃った
球形に近いものであった。
The average particle size of this powder is 0.30μ! n, and had a well-aligned, nearly spherical shape.

該粉末6.8293gと平均粒子径0.15μmのT 
i O2ルチル微粉末3.3267gおよび平均粒子径
13μmのpbo粉末2232gとをエタノールを用い
てボールミルで一昼夜湿式混合した後、乾燥し、乾燥物
を整粒してロータリーキルンによって、750℃で1時
間仮焼した後、降温速度250℃/分で室温まで急速冷
却して、 Pb (Zr、5Tio、5)03粉末を得た。その平
均粒子径は0.30μmで、よく揃った球形に近いもの
であった。該粉末をIt/Jで成型したタブレットを鉛
蒸気、酸素ガス共存雰囲気下、1200℃で1時間焼結
した。
6.8293 g of the powder and T with an average particle size of 0.15 μm
i Wet-mix 3.3267 g of O2 rutile fine powder and 2232 g of PBO powder with an average particle size of 13 μm using ethanol in a ball mill for a day and night, then dry it, size the dried product, and heat it in a rotary kiln at 750°C for 1 hour. After baking, it was rapidly cooled to room temperature at a cooling rate of 250° C./min to obtain Pb (Zr, 5Tio, 5)03 powder. The average particle diameter was 0.30 μm, and the shape was well-aligned and nearly spherical. A tablet formed from the powder by It/J was sintered at 1200° C. for 1 hour in an atmosphere containing lead vapor and oxygen gas.

得られたものの密度は、7.95g/aJに達し、これ
は理論密度に極めて近い値である。
The density of the obtained product reaches 7.95 g/aJ, which is very close to the theoretical density.

比較例1 実施例1と同様にして作成したTi’+とZr4+の水
酸化物共沈体の乾燥物をルツボに入れ、マツフル炉を用
いて空気雰囲気下に1000℃で30分間仮焼した後、
降温速度1゛50℃/時で室温まで放冷して、変成酸化
ジルコニウム粉末を作成しな。
Comparative Example 1 A dried hydroxide coprecipitate of Ti'+ and Zr4+ prepared in the same manner as in Example 1 was placed in a crucible and calcined at 1000°C for 30 minutes in an air atmosphere using a Matsufuru furnace. ,
Create a modified zirconium oxide powder by leaving it to cool to room temperature at a cooling rate of 150°C/hour.

この粉末の平均粒子径は0.30μmであったが、若干
粒子の形状が悪く、粒子間の焼結がみられた。
Although the average particle size of this powder was 0.30 μm, the shape of the particles was slightly poor, and sintering between particles was observed.

該粉末6.8293gと平均粒子径0.15μmのTi
 O2ルチル微粉末3.3267gおよび平均粒子径1
3μmのPb0J9末2232gとをエタノールを用い
てボールミルで一昼夜湿式混合した後、乾燥し、乾燥物
をルツボに入れ、マツフル炉を用いて750℃で1時間
仮焼した後、降降温速度り50℃/時で室温まで放冷し
て、 p b (z ro、 5Tio、s > o s粉末
を得た。この粉末の平均粒子径は0.3μmであったが
、粒度分布が悪かった。該粉末をit/aJで成型し、
実施例1と同様にして焼結した。
6.8293 g of the powder and Ti with an average particle size of 0.15 μm
O2 rutile fine powder 3.3267g and average particle size 1
After wet-mixing 2232 g of 3 μm Pb0J9 powder with ethanol in a ball mill for a day and night, drying, putting the dried product into a crucible and calcining it at 750°C for 1 hour using a Matsufuru furnace, the cooling rate was 50°C. / hour to room temperature to obtain p b (z ro, 5Tio, s > os powder. The average particle size of this powder was 0.3 μm, but the particle size distribution was poor. molded with it/aJ,
Sintering was carried out in the same manner as in Example 1.

得られたセラミックスの密度は7.90g、、’!であ
った。
The density of the obtained ceramics is 7.90g,,'! Met.

実施例2 実施例1と同様にして作成した変成ジルコニウム粉末3
.41..57 g、平均粒子径’13μmのpbO粉
末26616g、平均粒子径013μmのTi O2微
粉末22.32g、平均粒子径0.23ttmのNb2
O5微粉末3.3226gおよび水酸化マグネシウムを
750℃で焼成して得たM(IQ粉末0、5038 g
をエタノールを用いてボールミルで一昼夜湿式混合した
後、乾燥し、乾燥物を整粒してロータリーキルンによっ
て、750℃で1時間仮焼した後、降温速度250℃/
分で室温まで急速冷却して、 0.375Pb(Mg1,3Nb2/3) 03−0.
375Pb Ti O3o、25 P b Z r O
3 の組成粉末を得た。その平均粒子径は0.34μmで粒
度分布もよく、球形に近いものであった。該粉末をit
/−で成型したタブレットを鉛蒸気、酸素ガス共存雰囲
気下、1200℃で1時間焼結した。
Example 2 Modified zirconium powder 3 produced in the same manner as Example 1
.. 41. .. 57 g, 26616 g of pbO powder with an average particle size of 13 μm, 22.32 g of TiO2 fine powder with an average particle size of 013 μm, Nb2 with an average particle size of 0.23 ttm.
M (IQ powder 0, 5038 g) obtained by firing 3.3226 g of O5 fine powder and magnesium hydroxide at 750°C
After wet-mixing using ethanol in a ball mill for a day and night, drying, sizing the dried product and calcining it in a rotary kiln at 750°C for 1 hour, cooling rate of 250°C /
0.375Pb (Mg1,3Nb2/3) 03-0.
375Pb TiO3o, 25PbZrO
A composition powder of No. 3 was obtained. The average particle diameter was 0.34 μm, the particle size distribution was good, and the shape was close to spherical. The powder is
/- molded tablets were sintered at 1200° C. for 1 hour in an atmosphere containing lead vapor and oxygen gas.

得られたセラミックスの密度は、7.97g/Jで、理
論密度に極めて近かった。
The density of the obtained ceramic was 7.97 g/J, which was extremely close to the theoretical density.

比較例2 実施例2と同様にして得た変成ジルコニウム粉末と残余
の構成成分との混合物をルツボに入れ、マツフル炉を用
いて750℃で1時間仮焼した後、降温速度150℃/
時で室温まで放冷して、0.375 Pb(Ma1/3
Nb2/3) 03−0.375 Pb Ti 03−
0.25Pb Zr O3 の組成粉末を得た。
Comparative Example 2 A mixture of the modified zirconium powder obtained in the same manner as in Example 2 and the remaining components was placed in a crucible and calcined at 750°C for 1 hour using a Matsufuru furnace, followed by a cooling rate of 150°C/
0.375 Pb (Ma1/3
Nb2/3) 03-0.375 PbTi 03-
A powder composition of 0.25Pb Zr O3 was obtained.

該粉末をit/cdで成型し、実施例2と同様にして焼
結した。得られたセラミックスの密度は、7.90g/
−であった。
The powder was molded at it/cd and sintered in the same manner as in Example 2. The density of the obtained ceramics is 7.90g/
-It was.

(発明の効果) 本発明の方法によると、第1工程により得られるペロブ
スカイト化合物の構成成分を一部含む酸化ジルコニウム
粉末(変成酸化ジルコニウム粉末)は、二次粒子の極め
て少ないサブミクロン粒子であり、これを使用すること
によって、以後乾式法によって、容易にサブミクロン級
のペロブスカイト原料粉末が得られ、更にこれを原料と
して理論密度に極めて近い高密度のセラミックスが得ら
れるという優れた効果を得られる。また次の効果も得ら
れる。
(Effects of the Invention) According to the method of the present invention, the zirconium oxide powder (modified zirconium oxide powder) containing a part of the constituent components of the perovskite compound obtained in the first step is submicron particles with extremely few secondary particles, By using this, it is possible to easily obtain a submicron-level perovskite raw material powder by a dry process, and furthermore, it is possible to obtain an excellent effect in that a ceramic with a high density extremely close to the theoretical density can be obtained using this as a raw material. You can also obtain the following effects.

1)仮焼した後、焼成物を急速冷却することによって得
られる変成酸化ジルコニウム粉末がiP形状がよく、十
分分散されたものが得られるため、仮焼物の粉砕工程を
特に必要としないで、原料粉末として供給できる。
1) The modified zirconium oxide powder obtained by rapidly cooling the calcined product after calcining has a good iP shape and is sufficiently dispersed. Can be supplied as a powder.

2)該仮焼変成酸化ジルコニウム粉末と残余のぺロブス
カイト化合物の構成成分の化合物との混合物を仮焼した
後、焼成物を急速冷却することにより得られるペロブス
カイト粉末も単分散状態で得られ、従って粉砕工程を除
いても十分易焼結性且つ高嵩密度の特性を有する。
2) After calcining the mixture of the calcined modified zirconium oxide powder and the remaining perovskite compound constituent compounds, the perovskite powder obtained by rapidly cooling the calcined product can also be obtained in a monodisperse state, and therefore Even without the pulverization step, it has sufficient sinterability and high bulk density.

3)極めて高密度のものを要求されるペロブスカイト系
機能性セラミックスをホットプレスや1−11P(熱間
ガス圧焼結)などの操作を省略して単なる固相焼結によ
って、かつ焼結助剤を必ずしも使用しないで、理論密度
に極めて近い高密度のものが得られる。
3) Perovskite-based functional ceramics, which require extremely high density, can be produced by simple solid-phase sintering, omitting operations such as hot pressing and 1-11P (hot gas pressure sintering), and by using sintering aids. High densities that are extremely close to the theoretical density can be obtained without necessarily using .

4)優れた粉末特性を有する変成酸化ジルコニウム粉末
を大量生産することによって、数限りない酸化シルコニ
6ムを含むベロブスカイ+原料粉末及び高性能へロブス
カイト系機能性セラミックスを極めて安価に供給できる
4) By mass-producing modified zirconium oxide powder with excellent powder properties, it is possible to supply berovskite+ raw material powder and high-performance herovskite-based functional ceramics containing countless silconium oxides at extremely low cost.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ペロブスカイト化合物を構成するジルコニウム以
外の成分の部分量と、ジルコニウム溶液との混合溶液を
形成し、この混合溶液と沈澱形成液とを混合して共沈体
を形成し、洗浄、乾燥後700〜1300℃で仮焼した
後、焼成物を急速冷却する第1工程、 第1工程の仮焼物と、残余のペロブスカイト化合物の構
成成分の化合物を湿式混合した後、乾燥し、乾燥物を7
00〜1300℃で仮焼した後、焼成物を急速冷却する
第2工程、 第2工程の仮焼粉末を成型して700〜1700℃で焼
結する第3工程とからなることを特徴とするペロブスカ
イトセラミックスの製造方法。
(1) Form a mixed solution of a partial amount of components other than zirconium constituting the perovskite compound and a zirconium solution, mix this mixed solution and a precipitate forming solution to form a coprecipitate, and after washing and drying. After calcining at 700 to 1,300°C, the calcined product is rapidly cooled in the first step. The calcined product from the first step and the remaining perovskite compound components are wet-mixed, and then dried.
A second step of rapidly cooling the fired product after calcination at 00 to 1,300°C, and a third step of molding the calcined powder of the second step and sintering at 700 to 1,700°C. Method of manufacturing perovskite ceramics.
(2)第1工程および第2工程の急速冷却が50℃/分
以上の降温速度である特許請求の範囲第1項記載のペロ
ブスカイトセラミックスの製造方法。
(2) The method for producing perovskite ceramics according to claim 1, wherein the rapid cooling in the first step and the second step has a temperature decreasing rate of 50° C./min or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102584190A (en) * 2012-04-11 2012-07-18 广东宝丰陶瓷科技发展股份有限公司 Method for preparing mullite by using modified kaolin clay
CN104477978A (en) * 2014-12-16 2015-04-01 清华大学 Method for preparing perovskite nano powder

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