KR20040056506A - A method for preparing fine particles of barium titanate using emulsion - Google Patents

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KR20040056506A
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홍기곤
조문규
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Abstract

PURPOSE: Provided is a process for producing monodisperse barium titanate fine particles by using an emulsion, and therefore the barium titanate fine particles have a spherical shape, a uniform particle diameter, and a size of less than 1 micron. CONSTITUTION: The process for producing the barium titanate fine particles comprises the steps of: dissolving a barium-titanium complex alkoxide in 40-60vol% of octanol to prepare an octanol solution; adding 30-50vol% of dimethyl sulfoxide to the octanol solution to make the total solvent of 90vol% and then stirring and mixing to prepare an emulsion solution, wherein the octanol solution and the dimethyl sulfoxide are heated each at 21-60deg.C before mixing; mixing the emulsion solution and a solution obtained by dissolving water in 10vol% of ethanol to produce the barium titanate and stirring the reaction solution to grow the produced particles.

Description

에멀젼을 이용한 바륨티타네이트 미립자 제조방법{A METHOD FOR PREPARING FINE PARTICLES OF BARIUM TITANATE USING EMULSION}A method for preparing barium titanate fine particles using an emulsion {A METHOD FOR PREPARING FINE PARTICLES OF BARIUM TITANATE USING EMULSION}

발명의 분야Field of invention

본 발명은 에멀젼을 이용한 바륨티타네이트 미립자 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구상이면서 입경이 균일하고 1미크론(μm) 이하의 크기를 갖는 단분산(單分散) 바륨티타네이트 미분말을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing barium titanate fine particles using an emulsion, and more particularly, to a method for producing a monodisperse barium titanate fine powder having a spherical shape, uniform particle size and a size of 1 micron or less. It is about.

종래 기술Prior art

균일한 미세구조를 갖는 고밀도의 세라믹스 제품을 신뢰성 높고 재현성 좋게 만들기 위해서는 ① 구상일 것, ② 입도분포가 좁으면서 입자간 응집이 없는 즉, 단분산 일 것, ③ 1 미크론 이하의 미립자 일 것, ④ 조성이 균일하며 고순도 일것 등의 조건을 갖춘 원료 분말이 필요하다. 이와 같은 원료 분말을 제조하는 수단으로서, 금속알콕사이드(metal alkoxide)를 유기용매 중에서 가수분해 시키는 방법이 최근 주목되고 있다.To make high-density ceramic products with uniform microstructures highly reliable and reproducible: ① spherical, ② narrow particle size distribution, no aggregation between particles, that is, monodispersion, ③ microparticles less than 1 micron, ④ Raw material powder with uniform composition and high purity is required. As a means for producing such a raw material powder, a method of hydrolyzing metal alkoxide in an organic solvent has recently been noted.

이 방법은 알콕사이드법 혹은 가수분해 제어법이라고 일컬어지는데, 1968년 스퇴버(stober)가 에탄올 중에서 암모니아를 촉매로 사용하면서 실리콘 알콕사이드를 가수분해 시켜 0.5 내지 1.0 미크론 정도의 크기를 갖는 구상의 실리카 미립자를 제조하면서 시작하였다. 그 후 에탄올 용매를 사용하여 티타니아 미립자(일본 공개특허공보 소화62-91418, 평성1-33939)와 지르코니아 미립자(일본 공개특허공보 소화62-91421)가 제조되었다.This method is called alkoxide method or hydrolysis control method. In 1968, Stoverber hydrolyzed silicon alkoxide while using ammonia as a catalyst in ethanol to produce spherical silica fine particles having a size of 0.5 to 1.0 micron. Started with. Thereafter, titania fine particles (JP-A 62-91418, Pyung 1-33939) and zirconia fine particles (JP-A 62-91421) were produced using an ethanol solvent.

그러나 상기의 종래 방법으로는 단분산 바륨티타네이트 입자는 만들어지지 않는다. 그 가장 큰 이유는 출발물질(precursor)인 바륨과 티타늄의 복합알콕사이드의 가수분해 속도가 매우 빠르기 때문이다. 즉, 종래의 방법에서 사용하고 있는 에탄올 등의 탄소수가 적은 저급 알코올 용매로서는 매우 빠른 바륨티타늄 복합알콕사이드의 가수분해 속도를 적절히 제어할 수 없기 때문에 단분산 미립자를 얻을 수 없다.However, monodisperse barium titanate particles are not produced by the above conventional method. The main reason is that the hydrolysis rate of the composite alkoxide of barium and titanium, which is a precursor, is very fast. That is, as the lower alcohol solvent such as ethanol used in the conventional method, the hydrolysis rate of the very fast barium titanium composite alkoxide cannot be properly controlled, so that monodisperse fine particles cannot be obtained.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구상이면서 입도분포가 좁고 1미크론 이하의 크기를 갖는 단분산 바륨티타네이트 미립자를 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method capable of producing monodisperse barium titanate fine particles having a spherical shape, a narrow particle size distribution, and a size of 1 micron or less.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바륨티타네이트 미립자의 주사전자현미경 사진(SEM)이다.1 is a scanning electron micrograph (SEM) of barium titanate particles prepared according to an embodiment of the present invention.

도 2는 비교예에 따라 제조된 바륨티타네이트 응집체의 주사전자현미경 사진이다.2 is a scanning electron micrograph of a barium titanate aggregate prepared according to a comparative example.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 40 내지 60부피%의 옥탄올에 바륨티타늄 복합알콕사이드를 용해시켜 옥탄올 용액을 제조하는 단계; 상기 옥탄올 용액에 용매의 합이 90부피%가 되도록 30 내지 50부피%의 디메틸설폭사이드를 첨가한 후 교반하면서 혼합하여 에멀젼 용액을 제조하는 단계; 및 상기 에멀젼 용액과, 10부피%의 에탄올에 물을 용해시켜 얻어진 용액을 혼합하여 바륨티타네이트를 생성시키고, 반응 용액을 교반하면서 생성입자를 성장시키는 단계로 이루어지는 바륨티타네이트 미립자의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises the steps of dissolving the barium titanium complex alkoxide in 40 to 60% by volume of octanol to prepare an octanol solution; Preparing an emulsion solution by adding 30 to 50% by volume of dimethyl sulfoxide to the octanol solution so that the sum of the solvents is 90% by volume, followed by mixing with stirring; And mixing the emulsion solution with a solution obtained by dissolving water in 10% by volume of ethanol to produce barium titanate, and growing the resultant particles while stirring the reaction solution to provide a method for producing barium titanate fine particles. do.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 옥탄올(octanol), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide) 및 에탄올(ethanol)의 혼합용매 중에서 바륨티타늄의 복합 알콕사이드를 가수분해 시켜 구상이면서 입경이 균일하고 1미크론(μm) 이하의 크기를 갖는 단분산 바륨티타네이트 미립자를 합성한다.In the present invention, the complex alkoxide of barium titanium is hydrolyzed in a mixed solvent of octanol, dimethylsulfoxide and ethanol to form spherical particles with a uniform particle size and a size of 1 micron or less. Disperse barium titanate fine particles are synthesized.

본 방법을 적용함에 있어서, 가장 중요한 제조 원리이면서 종래방법과의 차이점은, 제조 시 중간단계에서 복합알콕사이드를 수십 내지 수백 나노미터(nanometer) 크기의 미세한 에멀젼 상태로 만드는 것이다. 종래방법에서는 유기용매 중에서 알콕사이드에 물을 혼합함으로써 알콕사이드를 가수분해시키고, 이때 생성한 올리고머(oligomer)들이 서로 합체하여 핵을 형성하고, 일단 생성된 핵에 용매 중의 올리고머가 달라붙어 성장하여 미립자가 생성하게 된다. 이에 비하여 본 발명에서는 복합알콕사이드가 용해되어 있는 옥탄올 용액에 디메틸설폭사이드를 섞어, 복합알콕사이드를 순시(瞬時)에 수십 내지 수백 나노 크기의 액체구슬상태(이를 "에멀젼 상태"라 함)로 만든 다음, 이 에멀젼상태의 용액에 에탄올로 희석시킨 물을 첨가함으로써 이미 생성되어 있는 에멀젼을 가수분해시키는 독특한 방법을 사용하는 것이다. 상기 에멀젼 상태란 액체용매 중에 액체용질이 분산되어 있는 상태로서, 본 발명에서는 옥탄올과 디메틸설폭사이드의 혼합용액이 용매가 되며, 수십~수백나노 크기의 액체구슬 상태의 복합알콕사이드가 용질이 된다.In applying the method, the most important manufacturing principle and the difference from the conventional method is to make the complex alkoxide in the state of fine emulsion of tens to hundreds of nanometers (nanometer) size in the intermediate stage during the production. In the conventional method, alkoxides are hydrolyzed by mixing water with an alkoxide in an organic solvent, and oligomers formed at this time merge with each other to form a nucleus, and oligomers in a solvent adhere to the formed nucleus to grow to form fine particles. Done. In contrast, in the present invention, dimethyl sulfoxide is mixed with the octanol solution in which the complex alkoxide is dissolved, and the complex alkoxide is instantaneously made into a liquid bead state of tens to hundreds of nanometers (this is called an "emulsion state"). By adding water diluted with ethanol to this emulsion solution, a unique method of hydrolyzing the emulsion already produced is used. The emulsion state is a state in which a liquid solute is dispersed in a liquid solvent. In the present invention, a mixed solution of octanol and dimethyl sulfoxide becomes a solvent, and a complex alkoxide in the form of a dozen to several hundred nanoporous liquid beads becomes a solute.

복합알콕사이드가 에멀젼 상태로 되는 이유는 다음과 같다. 복합알콕사이드는 옥탄올에 잘 용해되나 디메틸설폭사이드에는 거의 용해되지 않는다. 따라서, 복합알콕사이드가 녹아있는 옥탄올 용액에 디메틸설폭사이드를 첨가하면, 갑자기 복합알콕사이드의 용해도가 감소하고 따라서 상당량(용해도가 감소한 만큼)의 복합알콕사이드가 액상으로 석출하여 용액 중에 분산되게 된다. 본 방법을 채택하는 이유는, 복합알콕사이드의 가수분해 속도가 워낙 빠르기 때문에, 종래방법의 생성기구로서는 바륨티타늄의 단분산 미립자를 얻을 수 없기 때문이다.The reason for the composite alkoxide to be in an emulsion state is as follows. Complex alkoxides are well soluble in octanol but are rarely soluble in dimethyl sulfoxide. Therefore, when dimethyl sulfoxide is added to the octanol solution in which the complex alkoxide is dissolved, the solubility of the complex alkoxide suddenly decreases, and therefore, a significant amount (as the solubility decreases) of the complex alkoxide precipitates in the liquid phase and is dispersed in the solution. The reason for adopting this method is that since the hydrolysis speed of the composite alkoxide is so fast, monodisperse fine particles of barium titanium cannot be obtained by the production mechanism of the conventional method.

상기의 원리와 생성기구를 이용한 바륨티타늄 단분산 미립자의 제조방법을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다. 최종 혼합용매중 40 내지 60 부피%의 옥탄올에 바륨티타늄 복합알콕사이드를 0.15 내지 0.35mol/1 용해시켜 옥탄올 용액을 제조한다. 바륨티타늄 복합알콕사이드를 옥탄올에 용해시키는데 상온에서 잘 녹지 않는 경우는 약 50℃ 정도로 가열하면서 교반하면 용이하게 용해시킬 수 있다. 바륨티타늄 복합알콕사이드의 농도로서는 0.15 내지 0.35mol/l로 제어할 필요가 있는데, 0.15mol/l 미만에서는 가수분해 생성물의 농도가 낮아 바륨티타네이트 미립자의 전단계 물질인 에멀젼이 생성하지 않으며, 0.35mol/l을 넘으면 오히려 용액중에과다한 입자가 생성되어 입성장 과정에서 서로 달라붙어 응집체가 생성하게 된다.Looking at the method of producing barium titanium monodisperse fine particles using the principle and the production mechanism in more detail as follows. The octanol solution is prepared by dissolving 0.15 to 0.35 mol / 1 of barium titanium complex alkoxide in 40 to 60 vol% of octanol in the final mixed solvent. When the barium titanium composite alkoxide is dissolved in octanol but is not readily dissolved at room temperature, the barium titanium composite alkoxide can be easily dissolved by stirring with heating at about 50 ° C. The concentration of the barium titanium composite alkoxide needs to be controlled to 0.15 to 0.35 mol / l. At less than 0.15 mol / l, the concentration of the hydrolyzate is low, so that an emulsion, which is a preliminary material of barium titanate fine particles, is not produced. If it exceeds l, excess particles are generated in the solution, and the particles stick to each other during the growth of particles to form aggregates.

상기에서 제조된 옥탄올 용액에, 총용매의 합이 90 부피%가 되도록 30 내지 50 부피%의 디메틸설폭사이드를 첨가하여 교반하면서 혼합하여 에멀젼 용액을 제조한다. 디메틸설폭사이드를 첨가하면 순시에 바륨티타늄 복합알콕사이드의 미세한 구슬형상의 액체가 석출함으로써 용액은 에멀젼 상태로 된다.To the octanol solution prepared above, 30-50% by volume of dimethylsulfoxide was added and mixed with stirring so that the total solvent was 90% by volume to prepare an emulsion solution. When dimethyl sulfoxide is added, the fine bead-like liquid of barium titanium composite alkoxide precipitates instantly, and the solution is in an emulsion state.

바륨티타늄 복합알콕사이드를 용해시킨 옥탄올 용액에 디메틸설폭사이드를 혼합하면, 용해되어 있던 바륨티타늄 복합알콕사이드가 석출하게 되는데, 이 석출물이 용액 전체에 균일하게 생성하기 위해서는 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드의 혼합성이 좋아야 한다. 이를 달성하기 위하여 혼합전 두 용액을 각각 21 내지 60℃로 가열하는 것이 바람직하다. 21℃미만에서 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드는 전혀 혼합되지 않으며, 60℃를 넘으면 혼합 후 다음 단계에서 일어나는 가수분해 반응이 너무 빨리 진행되어 구상의 미립자는 얻어지지 않고 응집체만 생성되게 된다.When dimethyl sulfoxide is mixed with the octanol solution in which the barium titanium complex alkoxide is dissolved, the dissolved barium titanium complex alkoxide precipitates. In order for the precipitate to be uniformly formed throughout the solution, the mixture of the octanol solution and dimethyl sulfoxide is mixed. The castle should be good. In order to achieve this, the two solutions are preferably heated to 21 to 60 ° C., respectively. At less than 21 ° C., the octanol solution and dimethyl sulfoxide are not mixed at all. If the temperature exceeds 60 ° C., the hydrolysis reaction occurring in the next step after mixing proceeds so fast that spherical fine particles are not obtained but only aggregates are formed.

상기 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드의 혼합에 의해 에멀젼 용액이 생성하므로, 이 두 용액의 혼합비는 대단히 중요하다. 옥탄올과 디메틸설폭사이드를 혼합한 후의 부피 양을 90 부피%로 할 때, 이 중 디메틸설폭사이드가 차지하는 부피비가 30 내지 50 부피%인 것이 바람직하다. 디메틸설폭사이드가 차지하는 부피비가 30부피% 미만 혹은 50부피%가 넘는 범위에서는 에멀젼 생성량과 석출되지 않고 혼합용매 중에 녹아 있는 복합알콕사이드의 양의 균형이 나쁘게 되어 구상의 미립자가 아닌 응집체 혹은 다분산(多分散) 미립자가 얻어지게 되기 때문이다.Since the emulsion solution is produced by mixing the octanol solution and dimethyl sulfoxide, the mixing ratio of these two solutions is very important. When the volume amount after mixing octanol and dimethyl sulfoxide is 90 volume%, it is preferable that the volume ratio which dimethyl sulfoxide occupies among these is 30-50 volume%. When the volume ratio of dimethyl sulfoxide occupies less than 30% by volume or more than 50% by volume, the balance between the amount of emulsion formation and the amount of complex alkoxide dissolved in the mixed solvent is poor, resulting in agglomerates or polydispersions not spherical particles. This is because fine particles are obtained.

상기 에멀젼 용액과, 10 부피%의 에탄올에 물을 0.06 내지 0.25mol/l 용해시켜 얻어진 용액을 혼합하여 바륨티타네이트 미립자를 생성시키고, 반응 용액을 교반하면서 생성된 입자를 성장시키는 공정을 갖는 동일크기의 바륨티타네이트 미립자의 제조방법을 제공하는 것이다. 물의 농도는 0.06 내지 0.25mol/l 되도록 제어해야 하는데, 0.06mol/l 미만에서는 가수분해하여 용액중에 바륨티타네이트의 입자가 생성하기까지 시간이 많이 걸려 실용성이 없으며 0.25mol/l이 넘으면 바륨티타네이트 미립자의 입도분포가 넓게 되어 소위 다분산으로 되거나 구상의 미립자가 아닌 응집체가 생성하게 된다.Mixing the emulsion solution with a solution obtained by dissolving 0.06 to 0.25 mol / l of water in 10% by volume of ethanol to produce barium titanate fine particles, and the same size having a process of growing the resulting particles while stirring the reaction solution It is to provide a method for producing barium titanate fine particles. The concentration of water should be controlled to 0.06 to 0.25 mol / l, but when it is less than 0.06 mol / l, it takes a long time to produce the barium titanate particles in the solution by hydrolysis, and if it exceeds 0.25 mol / l, barium titanate The particle size distribution of the fine particles becomes wider, so that they become so-called polydispersions or aggregates which are not spherical fine particles.

본 발명의 방법에 의하면, 액체구슬 형상의 에멀젼이 가수분해된 일정량의 바륨티타네이트가 생성하고, 생성한 후에는 이들의 표면에, 석출되지 않고 용매 중에 녹아 있던 복합알콕사이드가 가수분해 되어 생성된 올리고머가 흡착하는 입성장 과정이 진행되어 동일크기를 갖는 바륨티타네이트 미립자가 얻어진다.According to the method of the present invention, a predetermined amount of barium titanate in which a liquid bead emulsion is hydrolyzed is produced, and after the formation, oligomers formed by hydrolysis of the composite alkoxide dissolved in the solvent without precipitation on their surfaces are produced. The particle growth process adsorbed is progressed to obtain barium titanate fine particles having the same size.

용액의 균일한 혼합과 입성장이 용액 전체에서 균일하게 일어나게 하기 위하여 용액을 교반하는 것이 바람직하다. 교반 방법으로서는, 예를 들면, 마그네틱 스터러(Magnetic Stirrer)에 의한 교반, 프로펠라형 교반기에 의한 교반, 초음파를 이용한 교반 등을 들 수 있는데, 특별히 교반 방법이나 장치를 제한 할 필요는 없다.It is desirable to stir the solution so that uniform mixing and grain growth of the solution occur uniformly throughout the solution. As the stirring method, for example, stirring with a magnetic stirrer, stirring with a propeller type stirrer, stirring using ultrasonic waves, etc. are not particularly limited.

바륨티타네이트 미립자의 성장속도는 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드의 혼합용액에 에탄올 용액을 첨가한 후 약 1분 정도까지는 대단히 빠르지만, 입자의 성장과 함께 완만하게 되는데, 이와 같은 입성장은 혼합 후 약 1시간까지 지속되며 5분 경과 후의 입자크기는 최종입경의 약 90%에 달한다. 따라서, 입성장 시간을 적당히 선택하는 것에 의해 입경이 다른 바륨티타네이트 입자를 얻을 수 있다. 예를들어, 1시간 입성장 시킨 후 얻어진 미립자의 크기는 약 0.5미크론이다.The growth rate of the barium titanate fine particles is very fast up to about 1 minute after adding ethanol solution to the mixed solution of octanol solution and dimethyl sulfoxide, but becomes slow with the growth of the particles. It lasts up to 1 hour and after 5 minutes the particle size reaches about 90% of the final particle size. Therefore, barium titanate particles having a different particle diameter can be obtained by appropriately selecting the grain growth time. For example, the particle size obtained after one hour of grain growth is about 0.5 micron.

상기의 제조방법에 의해 얻고자 하는 크기로 성장시킨 바륨티타네이트 미립자를 원심분리에 의해 회수하고, 이를 약 200℃로 조절된 오븐 및 진공건조기 등에서 건조시킴으로써 단분산 바륨티타네이트 미립자를 얻을 수 있다. 생성된 바륨티타네이트 미립자의 입도 분포는 정규분포를 하고 있으며 평균입경의 ±10%이내에 전체입자의 68% 이상이 포함되어 단분산성이 매우 높은 미립자가 얻어진다.The monodisperse barium titanate fine particles can be obtained by recovering the barium titanate fine particles grown to the size desired by the above production method by centrifugation, and drying them in an oven and a vacuum dryer controlled at about 200 ° C. The particle size distribution of the produced barium titanate fine particles has a normal distribution, and more than 68% of all particles are contained within ± 10% of the average particle diameter, thereby obtaining highly monodisperse fine particles.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are only presented to aid the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

실시예 1Example 1

바륨티타늄 복합알콕사이드(0.15mol/l)를 40 부피% 옥탄올에 50℃의 열을 가하면서 용해시킨 용액에 50 부피%의 디메틸설폭사이드를 첨가하여 교반하면서 혼합하였다. 이때, 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드는 혼합전 40℃로 가열하였다. 이 혼합용액에 10부피%의 에탄올에 용해시킨 재증류수(0.06mol/l)를 혼합하여 교반하면서 가수분해를 행하였다. 그 후 상온에서 1시간 입성장시킨 다음 원심분리기로 생성된 미립자와 용매를 분리하고, 분리된 침전물을 200℃의 진공건조기에서 6시간 건조하였다. 이와 같이하여 얻어진 바륨티타네이트 미립자의 주사전자현미경(SEM)사진을 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 얻어진 바륨티타네이트 분말은 구상이면서 평균입경 0.5미크론이고 응집이 전혀 없는 동일크기의 미립자임을 알 수 있다.The barium titanium composite alkoxide (0.15 mol / l) was dissolved in 40 vol% octanol while heating at 50 ° C., and 50 vol% dimethyl sulfoxide was added and mixed with stirring. At this time, the octanol solution and dimethyl sulfoxide were heated to 40 ° C. before mixing. To this mixed solution, distilled water (0.06 mol / l) dissolved in 10% by volume of ethanol was mixed and hydrolyzed while stirring. After granulation at room temperature for 1 hour, the fine particles and the solvent were separated by a centrifuge, and the separated precipitate was dried for 6 hours in a vacuum dryer at 200 ° C. A scanning electron microscope (SEM) photograph of the barium titanate fine particles thus obtained is shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, it can be seen that the barium titanate powder obtained is spherical, having an average particle diameter of 0.5 micron, and particles of the same size without aggregation at all.

실시예 2Example 2

바륨티타늄 복합알콕사이드(0.35mol/l)를 60부피% 옥탄올에 50℃의 열을 가하면서 용해시킨 용액에 30부피%의 디메틸설폭사이드를 첨가하여 교반하면서 혼합하였다. 이때, 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드는 혼합전 40℃로 가열하였다. 이 혼합용액에 10부피%의 에탄올에 용해시킨 재증류수(0.25mol/l)를 혼합하여 교반하면서 가수분해를 행하였다. 그 후 상온에서 1시간 입성장시킨 다음 원심분리기로 생성된 미립자와 용매를 분리하고, 분리된 침전물을 200℃의 진공건조기에서 6시간 건조하였다. 본 실시예에서 얻어진 바륨티타네이트 미립자도 실시예 1에서 얻어진 바륨티타네이트 미립자와 같이 구상이면서 평균 입경이 1미크론 이하이고 응집이 전혀 없는 단분산 미립자임을 확인할 수 있었다.The barium titanium composite alkoxide (0.35 mol / l) was dissolved in 60 vol% octanol while heating at 50 ° C., and 30 vol% dimethyl sulfoxide was added and mixed with stirring. At this time, the octanol solution and dimethyl sulfoxide were heated to 40 ° C. before mixing. To this mixed solution, distilled water (0.25 mol / l) dissolved in 10% by volume of ethanol was mixed and hydrolyzed while stirring. After granulation at room temperature for 1 hour, the fine particles and the solvent were separated by a centrifuge, and the separated precipitate was dried for 6 hours in a vacuum dryer at 200 ° C. It was confirmed that the barium titanate fine particles obtained in this example were also monodisperse fine particles having a spherical shape and an average particle diameter of 1 micron or less and no aggregation at all, like the barium titanate fine particles obtained in Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

바륨티타늄 복합알콕사이드(0.40mol/l)를 65부피% 옥탄올에 50℃의 열을 가하면서 용해시킨 용액에 25부피%의 디메틸설폭사이드를 첨가하여 교반하면서 혼합하였다. 이때, 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드는 혼합전 40℃로 가열하였다. 이 혼합용액에 10부피%의 에탄올에 용해시킨 재증류수(0.30mol/l)를 혼합하여 교반하면서 가수분해를 행하였다. 그 후 상온에서 1시간 입성장시킨 다음 원심분리기로 생성된 미립자와 용매를 분리하고, 분리된 침전물을 200℃의 진공건조기에서 6시간건조하였다. 얻어진 바륨티타네이트 미립자의 주사전자현미경(SEM) 사진을 도 2에 나타냈다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 범위에서 벗어난 조건에서 얻어진 바륨티타네이트 미립자는 구상의 미립자가 아닌 응집체임을 알 수 있다.A barium titanium composite alkoxide (0.40 mol / l) was added to a solution in which 65 vol% octanol was dissolved while applying 50 ° C. heat to 25 vol% dimethyl sulfoxide, followed by mixing with stirring. At this time, the octanol solution and dimethyl sulfoxide were heated to 40 ° C. before mixing. To this mixed solution, distilled water (0.30 mol / l) dissolved in 10% by volume of ethanol was mixed and hydrolyzed while stirring. After granulation at room temperature for 1 hour, the fine particles produced by centrifugation and the solvent were separated, and the separated precipitate was dried for 6 hours in a vacuum dryer at 200 ° C. The scanning electron microscope (SEM) photograph of the obtained barium titanate microparticles | fine-particles was shown in FIG. As shown in Fig. 2, it can be seen that the barium titanate fine particles obtained under conditions outside the scope of the present invention are aggregates, not spherical fine particles.

본 발명의 합성방법에 의해, 구상이면서 평균입경이 1미크론 이하이고 응집이 없는 구상의 단분산 바륨티타네이트 미립자를 얻을 수 있다. 이 바륨티타네이트 미립자는 균일 입경을 갖는 구상 미립자 이기 때문에 세라믹스 소결체의 원료 분말로서 최적이다. 또한 전자재료, 안료, 화장품, 보석, 충진재 등의 여러가지 용도로도 이용될 수 있다.By the synthesis method of the present invention, spherical monodisperse barium titanate fine particles having a spherical shape and an average particle diameter of 1 micron or less and without aggregation can be obtained. Since the barium titanate fine particles are spherical fine particles having a uniform particle diameter, they are optimal as raw material powders for ceramic sintered bodies. In addition, it can be used for various purposes such as electronic materials, pigments, cosmetics, jewelry, fillers.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.All simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

Claims (4)

40 내지 60부피%의 옥탄올에 바륨티타늄 복합알콕사이드를 용해시켜 옥탄올 용액을 제조하는 단계;Preparing an octanol solution by dissolving barium titanium complex alkoxide in 40 to 60% by volume of octanol; 상기 옥탄올 용액에 용매의 합이 90부피%가 되도록 30 내지 50부피%의 디메틸설폭사이드를 첨가한 후 교반하면서 혼합하여 에멀젼 용액을 제조하는 단계; 및Preparing an emulsion solution by adding 30 to 50% by volume of dimethyl sulfoxide to the octanol solution so that the sum of the solvents is 90% by volume, followed by mixing with stirring; And 상기 에멀젼 용액과, 10부피%의 에탄올에 물을 용해시켜 얻어진 용액을 혼합하여 바륨티타네이트를 생성시키고, 반응 용액을 교반하면서 생성입자를 성장시키는 단계Mixing the emulsion solution with a solution obtained by dissolving water in 10% by volume of ethanol to produce barium titanate, and growing the resulting particles while stirring the reaction solution. 로 이루어지는 바륨티타네이트 미립자의 제조방법.The manufacturing method of the barium titanate microparticles | fine-particles which consist of these. 제1항에 있어서, 상기 옥탄올 용액과 디메틸설폭사이드를 혼합하기 전에 각각 21 내지 60℃로 가열하는 단계를 더 포함하는 바륨티타네이트 미립자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising heating each of the octanol solution and dimethyl sulfoxide to 21 to 60 DEG C before mixing. 제1항에 있어서, 상기 바륨티타늄 복합알콕사이드는 0.15 내지 0.35mol/1의 농도로 용해시키는 것인 바륨티타네이트 미립자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the barium titanium composite alkoxide is dissolved at a concentration of 0.15 to 0.35 mol / 1. 제1항에 있어서, 상기 물은 0.06 내지 0.25mol/l 용해시키는 것인 바륨티타네이트 미립자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the water is dissolved 0.06 to 0.25 mol / l.
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