KR20080070981A - A method of preparing barium-titanate powder by oxalate process and barium-titanate powder prepared by the same - Google Patents

A method of preparing barium-titanate powder by oxalate process and barium-titanate powder prepared by the same Download PDF

Info

Publication number
KR20080070981A
KR20080070981A KR1020070008972A KR20070008972A KR20080070981A KR 20080070981 A KR20080070981 A KR 20080070981A KR 1020070008972 A KR1020070008972 A KR 1020070008972A KR 20070008972 A KR20070008972 A KR 20070008972A KR 20080070981 A KR20080070981 A KR 20080070981A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
barium
heat treatment
barium titanate
titanate powder
temperature
Prior art date
Application number
KR1020070008972A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101426345B1 (en
Inventor
장동규
박지호
박연정
김수찬
지영훈
양우영
Original Assignee
삼성정밀화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성정밀화학 주식회사 filed Critical 삼성정밀화학 주식회사
Priority to KR1020070008972A priority Critical patent/KR101426345B1/en
Publication of KR20080070981A publication Critical patent/KR20080070981A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101426345B1 publication Critical patent/KR101426345B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/006Alkaline earth titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

A method for preparing barium titanate powder is provided to produce the barium titanate powder having a uniform particle size distribution and improved crystallinity. A method for preparing barium titanate powder includes the steps of: (S10) providing an aqueous barium chloride solution and an aqueous titanium tetrachloride solution having concentrations of 0.2-2.0 mol/L, respectively; (S20) producing barium titanyl oxalate[BaTiO(C2O4)2.4H2O] crystals by adding the aqueous solutions to an aqueous oxalic acid solution having a concentration of 0.2-5.0 mol/L so as to provide a barium chloride/titanium tetrachloride molar ratio of 1-1.5; (S40) wet-milling the barium titanyl oxalate crystals; (S50) drying the wet-milled barium titanyl oxalate crystals; (S60) subjecting the dried barium titanyl oxalate crystals to the first heat treatment to produce barium titanate crystals; and (S80) heat-treating the barium titanate crystals at the first heat treatment temperature or below. Further, the barium chloride and the titanium tetrachloride are sprayed by a spray nozzle.

Description

옥살레이트 공정에 의한 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말{A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same}A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 티탄산바륨 분말의 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart for explaining step by step a method for producing barium titanate powder according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일한 입도 분포를 가지면서도 결정성이 향상된 옥살레이트 공정에 의한 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing barium titanate powder and a barium titanate powder prepared by the method, and more particularly, to a method for producing barium titanate powder by an oxalate process having a uniform particle size distribution and improved crystallinity. It relates to a barium titanate powder produced by the method.

티탄산바륨 분말은 종래에는 이산화티탄(TiO2)과 탄산바륨(BaCO3)을 혼합하여 고온에서 열처리하는 고상반응에 의해 제조되었지만, 최근에는 적층 세라믹 콘덴서 (Multi Layer Ceramic Condenser: MLCC)의 소형 대용량화(고유전율조성, 유전체 박층화 및 고적층화), 저온소성화, 고주파 및 고성능화 등에 따라, 고순도/조성 균일성, 미립/입도균일성, 비응집성/고분산성 등이 요구되어 수열법, 공침법 등 다양한 합성법에 의해 제조되고 있다. 특히, 적층 세라믹 콘덴서가 박층화 및 고적층화 되면서 300nm이하에서도 균일한 입도분포를 가지면서 아울러 높은 결정성을 갖는 티탄산바륨 분말이 요구되고 있다.Conventional barium titanate powder was prepared by a solid phase reaction in which titanium dioxide (TiO 2 ) and barium carbonate (BaCO 3 ) were mixed and heat-treated at a high temperature. High purity / composition uniformity, fine grain / particle uniformity, non-aggregation / high dispersion, etc. are required according to high dielectric constant composition, dielectric thinning and high lamination), low temperature baking, high frequency It is manufactured by the synthesis method. In particular, as the multilayer ceramic capacitor becomes thin and highly laminated, there is a demand for barium titanate powder having a uniform particle size distribution and high crystallinity even under 300 nm.

이러한 티탄산바륨 분말을 제조하는 선행기술로는 대한민국특허출원 제2002-0051799호의 "미세 분말상 티탄산바륨의 제조방법"이 있다. 여기에서 제시된 방법은 비교적 저렴한 가격으로 저온에서 미립의 분말을 생산할 수 있는 고상반응법인데, 이 방법을 수행하기 위해서는 탄산바륨의 분쇄공정이 길어져서 생산 수율이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 미분쇄된 형태의 탄산바륨을 원료로 사용하는 경우에는, 원료 가격의 상승으로 전체적인 제조비용이 증가할 뿐만 아니라 저순도, 조성 불균일성, 및 입도 불균일성 등 고상반응법의 근본적인 한계를 극복할 수 없다는 또 다른 문제점이 야기된다.As a prior art for manufacturing such barium titanate powder, there is a "method of preparing fine powdered barium titanate" of Korean Patent Application No. 2002-0051799. The method presented here is a solid phase reaction method that can produce fine powder at a low temperature at a relatively low price. In order to perform this method, there is a problem in that the yield of barium carbonate is lengthened and the production yield is reduced. In order to solve this problem, when the raw material of barium carbonate is used as a raw material, the increase in raw material price not only increases the overall manufacturing cost but also fundamental limitations of the solid phase reaction method such as low purity, composition nonuniformity, and particle size nonuniformity. Another problem arises that it cannot be overcome.

본 발명은 입도 균일성이 향상된 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for producing barium titanate powder having improved particle size uniformity and a barium titanate powder prepared by the method.

본 발명의 또 다른 목적은 결정성이 향상된 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for preparing barium titanate powder having improved crystallinity and a barium titanate powder prepared by the method.

본 발명에 따르면,According to the invention,

(a) 몰비(염화바륨/사염화티탄)가 1~1.5인 염화바륨(BaCl2) 수용액 및 사염화티탄(TiCl4) 수용액을 마련하는 단계;(a) preparing an aqueous solution of barium chloride (BaCl 2 ) and an aqueous solution of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) having a molar ratio (barium chloride / titanium tetrachloride) of 1 to 1.5;

(b) 상기 수용액들을 분사하여 농도가 0.2~5.0 mol/l인 옥살산(H2C2O4) 수용액에 적가함으로써 바륨티타닐옥살레이트[BaTiO(C2O4)2ㆍ4H2O] 결정을 생성시키는 단계;(b) Barium titanyl oxalate [BaTiO (C 2 O 4 ) 2 ㆍ 4H 2 O] crystals by spraying the aqueous solution and dropwise addition to an aqueous solution of oxalic acid (H 2 C 2 O 4 ) having a concentration of 0.2 ~ 5.0 mol / l Generating a;

(c) 상기 바륨티타닐옥살레이트 결정을 습식분쇄하는 단계;(c) wet grinding the barium titanyl oxalate crystals;

(d) 상기 습식분쇄된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 건조시키는 단계;(d) drying the wet milled barium titanyl oxalate crystals;

(e) 상기 건조된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 1차 열처리하여 티탄산바륨 결정을 생성시키는 단계; 및(e) first heat treating the dried barium titanyl oxalate crystal to produce barium titanate crystal; And

(f) 상기 1차 열처리로 생성된 티탄산바륨 결정을 상기 1차 열처리 온도이하의 온도에서 2차 열처리하는 단계;를 포함하는 티탄산바륨 분말의 제조방법이 제공된다.(f) subjecting the barium titanate crystal produced by the first heat treatment to a second heat treatment at a temperature below the first heat treatment temperature; a method for producing barium titanate powder is provided.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 염화바륨 수용액 및 사염화티탄 수용액의 농도는 각각 0.2~2.0 mol/l이다.According to one embodiment of the present invention, the concentrations of the barium chloride solution and the titanium tetrachloride solution are 0.2 to 2.0 mol / l, respectively.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계와 (c) 단계 사이에는, 상기 생성된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 숙성시키는 단계, 상기 숙성된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 여과하는 단계, 및 상기 여과된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 과량의 물로 세척하는 단계를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, between the step (b) and (c), the step of maturing the produced barium titanyl oxalate crystals, filtering the aged barium titanyl oxalate crystals, And washing the filtered barium titanyl oxalate crystal with excess water.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계의 습식분쇄는 암모니아, 아민, 암모늄화합물, 및 아미노산 중에서 선택된 질소함유 첨가제가 추가되어 수행된다.According to another embodiment of the present invention, the wet grinding of step (c) is performed by adding a nitrogen-containing additive selected from ammonia, amines, ammonium compounds, and amino acids.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계의 건조는 상기 (c) 단계의 습식분쇄에 사용된 용매의 끓는점 보다 높은 온도로서 400℃ 이하의 온도에서 수행된다.According to another embodiment of the present invention, the drying of the step (d) is carried out at a temperature of 400 ° C. or lower as a temperature higher than the boiling point of the solvent used for the wet grinding of the step (c).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 1차 열처리는 800~1000℃ 범위의 온도에서 수행된다.According to another embodiment of the present invention, the first heat treatment of step (e) is carried out at a temperature of 800 ~ 1000 ℃ range.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계의 건조 온도에서 상기 (e) 단계의 1차 열처리 온도로의 승온 속도는 0.5~10℃/min이다.According to another embodiment of the present invention, the temperature increase rate from the drying temperature of the step (d) to the first heat treatment temperature of the step (e) is 0.5 ~ 10 ℃ / min.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 1차 열처리와 상기 (f) 단계의 2차 열처리 사이에 상기 1차 열처리로 생성된 티탄산바륨 결정을 분쇄하는 단계를 더 포함한다.According to still another embodiment of the present invention, the method may further include pulverizing the barium titanate crystal produced by the first heat treatment between the first heat treatment in the step (e) and the second heat treatment in the step (f).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 1차 열처리와 상기 (f) 단계의 2차 열처리 사이에 탄산바륨(BaCO3)을 첨가하는 단계를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the method may further include adding barium carbonate (BaCO 3 ) between the first heat treatment of step (e) and the second heat treatment of step (f).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (f) 단계의 2차 열처리는 600~1000℃ 범위의 온도에서 수행된다.According to another embodiment of the present invention, the secondary heat treatment of step (f) is performed at a temperature in the range of 600 ~ 1000 ℃.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 1차 열처리 후 상기 (f) 단계의 2차 열처리 온도로의 승온 속도는 0.5~10℃/min이다.According to another embodiment of the present invention, the temperature increase rate to the second heat treatment temperature of the step (f) after the first heat treatment of the step (e) is 0.5 ~ 10 ℃ / min.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (f) 단계의 2차 열처리를 거친 바 륨티타닐옥살레이트 결정을 분쇄하는 단계를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the method further comprises the step of pulverizing the barium titanyl oxalate crystals subjected to the second heat treatment in the step (f).

또한 본 발명에 의하면,In addition, according to the present invention,

상기 실시예들 중 어느 한 실시예의 제조방법에 의해 제조된 티탄산바륨 분말이 제공된다.A barium titanate powder prepared by the method of any one of the above embodiments is provided.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 티탄산바륨 분말의 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart for explaining step by step a method for producing barium titanate powder according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 티탄산바륨 분말의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing barium titanate powder according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

먼저, 염화바륨(BaCl2) 수용액 및 사염화티탄(TiCl4) 수용액을 마련한다(S10). 염화바륨 수용액은 보통 BaCl2ㆍ2H2O를 물에 녹여 사용하는데, 바람직한 농도범위는 0.2~2.0 mol/l이다. 염화바륨 수용액의 농도가 0.2mol/l 미만인 경우에는 염화바륨 수용액의 부피 대비 후술하는 티탄산바륨의 생산성이 낮아 바람직하지 않으며, 상기 농도가 2.0mol/l를 초과할 경우에는 물에 대한 염화바륨의 용해도 범위를 벗어나 염화바륨이 석출될 가능성이 있어서 바람직하지 않다. 사염화티탄 수용액은 보통 고농도의 사염화티탄 용액을 희석하여 사용하는데, 바람직한 농도범위는 0.2~2.0 mol/l이다. 사염화티탄 수용액의 농도가 0.2mol/l 미만인 경우에는 사염화티탄 수용액의 부피 대비 티탄산바륨의 생산성이 낮아 바람직하지 않으며, 상 기 농도가 2.0mol/l를 초과할 경우에는 물에 대한 사염화티탄의 용해도 범위를 벗어나 사염화티탄이 석출될 가능성이 있어서 바람직하지 않다. 염화바륨 수용액과 사염화티탄 수용액은 몰비(염화바륨/사염화티탄) 기준으로 1~1.5의 비율로 혼합되는 것이 바람직하며, 1~1.1의 비율로 혼합되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 몰비가 1미만인 경우에는 최종 제품인 티탄산바륨의 몰비가 1미만으로 저하될 가능성이 매우 커서 바람직하지 않고, 상기 몰비가 1.5를 초과하는 경우에는 제이상(second-phase)(티탄산바륨 외에 다른 상, 예를 들면 Ba2TiO9)이 생성되어 바람직하지 않다. 최종 제품인 티탄산바륨의 몰비가 1미만으로 저하될 경우에는 제이상 생성 및 비정상입성장(abnormal Grain Growth) 등이 유발되므로 바람직하지 않다.First, an aqueous solution of barium chloride (BaCl 2 ) and an aqueous solution of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) are prepared (S10). Aqueous solution of barium chloride is usually used by dissolving BaCl 2 · 2H 2 O in water, and the preferred concentration range is 0.2 to 2.0 mol / l. When the concentration of the barium chloride solution is less than 0.2 mol / l, the productivity of the barium titanate to be described later compared to the volume of the barium chloride solution is not preferable, and when the concentration exceeds 2.0 mol / l solubility of barium chloride in water It is not preferable because there is a possibility of precipitation of barium chloride out of range. Titanium tetrachloride aqueous solution is usually used by diluting a high concentration of titanium tetrachloride solution, the preferred concentration range is 0.2 ~ 2.0 mol / l. If the concentration of the aqueous titanium tetrachloride solution is less than 0.2 mol / l is not preferable because the productivity of the barium titanate relative to the volume of the aqueous titanium tetrachloride solution is not preferable, the solubility range of titanium tetrachloride in water when the concentration is above 2.0 mol / l. Titanium tetrachloride is likely to precipitate out of the range, which is undesirable. The barium chloride aqueous solution and the titanium tetrachloride aqueous solution are preferably mixed at a ratio of 1 to 1.5 on a molar ratio (barium chloride / titanium tetrachloride), and more preferably at a ratio of 1 to 1.1. If the molar ratio is less than 1, the molar ratio of barium titanate, which is the final product, is very unlikely to be lowered to less than 1, and is not preferable. If the molar ratio is more than 1.5, a second phase (other phase other than barium titanate, Ba 2 TiO 9 ) is produced for example, which is undesirable. When the molar ratio of the barium titanate, which is the final product, is lowered to less than 1, abnormal production and abnormal grain growth are caused, which is not preferable.

다음에, 상기 염화바륨 수용액 및 사염화티탄 수용액의 혼합 수용액이나 이들 각각의 수용액을 고속분사 노즐을 사용하여 옥살산(H2C2O4) 수용액에 적가함으로써 바륨티타닐옥살레이트[BaTiO(C2O4)2ㆍ4H2O] 결정을 생성시킨다(S20). 이때, 옥살산 수용액은 염화바륨 수용액이나 사염화티탄 수용액 보다 많은 양이 사용되는 것이 바람직하다. 옥살산 수용액의 바람직한 농도범위는 0.2~5.0 mol/l이다. 옥살산 수용액의 농도가 0.2mol/l 미만인 경우에는 옥살산 수용액의 부피 대비 티탄산바륨의 생산성이 낮아 바람직하지 않으며, 상기 농도가 5.0mol/l를 초과할 경우에는 물에 대한 옥살산의 용해도 범위를 벗어날 가능성이 있어서 바람직하지 않다. 또한 이 경우, 옥살산 수용액의 온도는 20~100℃로 유지되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50~90℃로 유지된다. 염화바륨 수용액과 사염화티탄 수용액이 혼합 용 액의 형태로 또는 각각 별도로 옥살산 수용액에 노즐 분사되어 적가되는 시간은 1~3시간인 것이 바람직하다. 이러한 적가 시간은 노즐의 분사속도를 조절함으로써 달성될 수 있다. 분사노즐은 유체의 흐름에 따라 일류체 또는 이류체 노즐을 사용할 수 있으며, 일류체 노즐을 사용하는 것이 편리성 면에서나 균일한 침전물을 획득하는데 있어서 더욱 유리하다. 일류체 노즐로는 풀콘(full con), 할로우 콘(hollow con), 또는 플랫(flat) 등이 사용될 수 있다. 이와 같이 바륨(Ba)과 티타늄(Ti) 이온이 함유된 혼합용액을 옥살산에 첨가하여 바륨티타닐옥살레이트 결정을 생성하는 과정은 하기 반응식 1과 같이 표시될 수 있다.Next, a mixed aqueous solution of the aqueous barium chloride solution and titanium tetrachloride solution or each of these aqueous solutions is added dropwise to the aqueous solution of oxalic acid (H 2 C 2 O 4 ) using a high-speed jet nozzle to produce barium titanyl oxalate [BaTiO (C 2 O). 4 ) 2 ㆍ 4H 2 O] crystals are generated (S20). At this time, the oxalic acid aqueous solution is preferably used in an amount larger than the barium chloride aqueous solution or titanium tetrachloride aqueous solution. The preferred concentration range of the oxalic acid aqueous solution is 0.2 to 5.0 mol / l. When the concentration of the aqueous solution of oxalic acid is less than 0.2 mol / l, the productivity of barium titanate is not preferable as compared to the volume of the aqueous solution of oxalic acid. It is not desirable. In this case, the temperature of the oxalic acid aqueous solution is preferably maintained at 20 to 100 ° C, more preferably at 50 to 90 ° C. It is preferable that the time for dropping the barium chloride solution and the titanium tetrachloride solution in the form of a mixed solution or separately by nozzle spraying to the oxalic acid solution separately is 1 to 3 hours. This dropping time can be achieved by adjusting the injection speed of the nozzle. The injection nozzle may use a hydraulic or two-fluid nozzle depending on the flow of the fluid, it is more advantageous to use a hydraulic nozzle in terms of convenience or to obtain a uniform precipitate. As the hydraulic nozzle, a full cone, a hollow cone, a flat, or the like may be used. As such, a process of generating barium titanyl oxalate crystal by adding a mixed solution containing barium (Ba) and titanium (Ti) ions to oxalic acid may be represented as in Scheme 1 below.

[반응식 1]Scheme 1

BaCl2ㆍ2H2O + TiOCl2 + 2H2C2O4ㆍ2H2O → BaTiO(C2O4)2ㆍ4H2O + 4HClBaCl 2 2H 2 O + TiOCl 2 + 2H 2 C 2 O 4 ㆍ 2H 2 O → BaTiO (C 2 O 4 ) 2 ㆍ 4H 2 O + 4HCl

다음에, 상기 생성된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 숙성하고, 여과한 다음, 물로 세척한다(S30). 숙성시간은 0.5~2시간 행하는 것이 생산성 측면에서 유리하다. 여기서, 여과란, 구체적으로 원심분리기를 이용하여 슬러리 형태의 바륨티타닐옥살레이트를 여과하는 공정을 말한다. 이후, 세척액의 pH가 중성이 될 때까지 과량의 물로 여과된 바륨티타닐옥살레이트를 세척한다.Next, the produced barium titanyl oxalate crystals are aged, filtered, and washed with water (S30). It is advantageous in terms of productivity that the aging time is performed for 0.5 to 2 hours. Here, the filtration refers to a process of specifically filtering barium titanyl oxalate in the form of a slurry using a centrifuge. Thereafter, the filtered barium titanyl oxalate is washed with excess water until the pH of the washing liquid is neutral.

인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.5몰부 미만인 경우에는 분쇄후 슬러리의 산성화 및 고점도화 등의 현상이 나타나며, 20 몰부를 초과할 경우에는 티타늄 성분이 빠져나와 바륨/티타늄 몰비가 불균형해지는 문제가 발생한다.Is preferably. If the content is less than 0.5 mole parts, such as acidification and high viscosity of the slurry after pulverization, such as phenomena, and when it exceeds 20 mole parts, the titanium component is released and the barium / titanium molar ratio is unbalanced.

다음에, 습식분쇄된 바륨티타닐옥살레이트를 400℃ 이하의 온도에서 건조하여 사용된 용매를 제거한다(S50). 이 경우, 사용된 용매를 증발시켜 제거하기 위해, 상기 건조온도가 상기 용매의 끓는점 이상이 되어야 함은 당연하다.Next, the wet milled barium titanyl oxalate is dried at a temperature of 400 ° C. or less to remove the used solvent (S50). In this case, in order to evaporate and remove the solvent used, it is natural that the drying temperature should be above the boiling point of the solvent.

다음에, 상기 건조된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 1차 열처리한다(S60). 1차 열처리는 800~1000℃ 범위의 온도에서 수행된다. 상기 열처리 온도가 800℃ 미만인 경우에는 티탄산바륨이 거의 형성되지 않아 바람직하지 않으며, 1000℃를 초과하는 경우에는 형성되는 티탄산바륨 분말의 입자 크기가 지나치게 커져서 바람직하지 않다. 상기 건조온도에서부터 1차 열처리 온도로의 승온속도는 0.5~10℃/min인 것이 바람직하며, 1~5℃/min인 것이 더욱 바람직하다. 상기 승온속도가 0.5℃/min 미만인 경우에는 티탄산바륨의 생산성이 저하되어 바람직하지 않고, 10℃/min를 초과할 경우에는 온도분포가 균일하지 않아 티탄산바륨 분말의 입도가 불균일해져서 바람직하지 않다. 이와 같이 1차 열처리를 행함으로써, 바륨티타닐옥살레이트 내부에 결정수로 존재하는 수분과 과량의 탄산가스를 제거하여 하기 반응식 2 내지 3과 같은 과정을 거쳐 수십~수백 nm 크기의 티탄산바륨 분말을 얻는다.Next, the dried barium titanyl oxalate crystal is first heat-treated (S60). Primary heat treatment is carried out at a temperature in the range from 800 to 1000 ° C. When the heat treatment temperature is less than 800 ° C., barium titanate is hardly formed and is not preferable. When the heat treatment temperature is higher than 1000 ° C., the particle size of the barium titanate powder formed is too large, which is not preferable. The temperature increase rate from the drying temperature to the primary heat treatment temperature is preferably 0.5 to 10 ° C / min, more preferably 1 to 5 ° C / min. When the temperature increase rate is less than 0.5 ℃ / min is not preferable because the productivity of barium titanate is lowered, when the temperature exceeds 10 ℃ / min is not preferable because the temperature distribution is not uniform and the particle size of the barium titanate powder is uneven. By performing the first heat treatment as described above, barium titanate powder having a size of tens to hundreds of nm is removed by performing the same process as in Schemes 2 to 3 by removing water and excess carbon dioxide present as crystallized water in barium titanyl oxalate. Get

[반응식 2]Scheme 2

BaTiO(C2O4)2ㆍ4H2O → BaTiO(C2O4)2 + 4H2OBaTiO (C 2 O 4 ) 2 ㆍ 4H 2 O → BaTiO (C 2 O 4 ) 2 + 4H 2 O

[반응식 3]Scheme 3

BaTiO(C2O4)2 + 1/2 O2 → BaCO3 + TiO2 + 2CO2 BaTiO (C 2 O 4 ) 2 + 1/2 O 2 → BaCO 3 + TiO 2 + 2CO 2

[반응식 4]Scheme 4

BaCO3 + TiO2 → BaTiO3 BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3

이후, 상기 1차 열처리 과정을 통해 생성된 티탄산바륨 결정을 분쇄하는 것이 바람직하나(S70), 이러한 분쇄과정은 생략될 수도 있다. 이 경우 분쇄는, 소정의 용매와 함께 비즈밀(beads mill), 어트리션밀(Atrition mill), 및 볼밀(ball mill)과 같은 분쇄기를 사용하는 습식분쇄와, 젯밀(jet mill) 및 디스크밀(Disk mill)과 같이 용매를 사용하지 않은 상태에서 원료간의 충돌이나 분쇄기와의 마찰력을 이용하는 건식분쇄를 포함한다. 이 경우, 분쇄는 티탄산바륨 분말의 입자간 응집을 해소하기 위한 것으로, 습식분쇄를 행한 후에는 건조과정이 추가로 필요하지만 건조를 위해 특별히 한정된 설비를 이용해야 하는 것은 아니다. 이 단계의 분쇄과정에서 분쇄효율이 지나치게 높은 설비를 사용할 경우, 입자의 파괴가 유발되어 작은 미분이 다량으로 발생하게 되고, 이로 인해 오히려 입도분포와 결정성이 저하될 가능성이 있으므로 가능한한 분쇄 강도를 낮춰서 입자 자체의 파괴없이 입자간의 결합(necking)만을 끊어주는 것이 바람직하다. Thereafter, it is preferable to grind the barium titanate crystal generated through the first heat treatment process (S70), but the grinding process may be omitted. In this case, grinding may be performed by wet grinding using a mill such as a beads mill, an attention mill, and a ball mill with a predetermined solvent, a jet mill and a disk mill ( Such as a disk mill, dry grinding using a collision between raw materials or friction with a grinder without using a solvent. In this case, the pulverization is for eliminating the intergranulation of the barium titanate powder. After the wet pulverization, a drying step is further required, but it is not necessary to use a specially limited facility for drying. In case of using the equipment with high crushing efficiency in this stage of crushing process, it is possible to break the particles and generate a large amount of fine powder, which may lower the particle size distribution and crystallinity. Lowering it is desirable to break only the necking of the particles without breaking the particles themselves.

또한, 상기 1차 열처리 과정을 통해 생성된 티탄산바륨 결정에 탄산바륨(BaCO3)을 더 첨가하는 것이 바람직하나(S70), 이러한 탄산바륨의 첨가과정은 생략될 수도 있다. 이러한 탄산바륨 첨가과정은 티탄산바륨 분쇄과정과 병행하여 수행될 수도 있고, 상기 분쇄과정 없이 단독으로 수행될 수도 있다. 이하, 탄산바륨 첨가과정이 분쇄과정과 병행하여 수행되는 경우를 중심으로 살펴본다. 먼저, XRF 등의 분석기기를 이용하여 티탄산바륨 중의 바륨/티타늄(Ba/Ti) 몰비를 측정한 후 상기 몰비에 따라 적당량의 탄산바륨(BaCO3)을 티탄산바륨에 첨가하여 분쇄작업을 행한다. 예를 들어, 바륨/티타늄 몰비가 0.997~0.999 범위이면, 탄산바륨을 티탄산바륨 100중량부에 대하여 0.08~2.28중량부 범위에서 첨가하고, 상기 몰비가 0.999~1.001 범위이면 탄산바륨을 0.08~1.5중량부 범위에서 첨가하며, 상기 몰비가 1.001~1.003 범위이면 탄산바륨을 0.08~0.76중량부 범위에서 첨가한다.In addition, although it is preferable to further add barium carbonate (BaCO 3 ) to the barium titanate crystal produced through the first heat treatment (S70), the addition process of the barium carbonate may be omitted. The barium carbonate addition process may be performed in parallel with the barium titanate grinding process, or may be performed alone without the grinding process. Hereinafter, the case where the barium carbonate addition process is performed in parallel with the grinding process will be described. First, the molar ratio of barium / titanium (Ba / Ti) in barium titanate is measured by using an analyzer such as XRF, and then an appropriate amount of barium carbonate (BaCO 3 ) is added to barium titanate according to the molar ratio to grind. For example, when the barium / titanium molar ratio is in the range of 0.997 to 0.999, barium carbonate is added in the range of 0.08 to 2.28 parts by weight relative to 100 parts by weight of barium titanate, and when the molar ratio is in the range of 0.999 to 1.001, the amount of barium carbonate is 0.08 to 1.5. It is added in the sub range, and the barium carbonate is added in the range of 0.08 to 0.76 parts by weight when the molar ratio is in the range of 1.001 to 1.103.

이에 따라, 이후의 2차 열처리과정에서 입성장(grain growth)이 억제되어 티탄산바륨 분말이 더욱 균일한 입도분포를 가질 뿐만 아니라 최종적인 바륨/티타늄 몰비를 일정하게 유지할 수 있다. 다만, 1차 열처리후 티탄산바륨의 바륨/티타늄 몰비가 목표하는 범위내에 있으면 추가적인 탄산바륨의 첨가는 불필요하고, 또한 티탄산바륨 분말의 입자간 결합 현상이 두드러지지 않으면 별도의 분쇄가 불필요하다.  Accordingly, grain growth is suppressed in the subsequent secondary heat treatment, so that the barium titanate powder may have a more uniform particle size distribution and maintain a constant barium / titanium molar ratio. However, if the barium / titanium molar ratio of barium titanate after the first heat treatment is within a desired range, it is not necessary to add additional barium carbonate, and further grinding is not necessary unless the bonding effect between the particles of barium titanate powder becomes noticeable.

다음에, 1차 열처리로 생성된 티탄산바륨 결정을 2차 열처리한다(S80). 이러한 2차 열처리 과정은 상기 1차 열처리 온도이하의 온도에서 행해진다. 즉, 2차 열처리는 600~1000℃ 범위의 온도에서 수행된다. 상기 열처리 온도가 600℃ 미만인 경우에는 2차 열처리 효과가 거의 없어 바람직하지 않으며, 1000℃를 초과하는 경우에는 형성되는 티탄산바륨 분말의 입자 크기가 지나치게 커져서 바람직하지 않다. 상기 1차 열처리 후 2차 열처리 온도로의 승온 속도는 0.5~10℃/min인 것이 바람직하며, 1~5℃/min인 것이 더욱 바람직하다. 상기 승온속도가 0.5℃/min 미만인 경우에는 티탄산바륨의 생산성이 저하되어 바람직하지 않고, 10℃/min를 초과할 경우에는 온도분포가 균일하지 않아 티탄산바륨 분말의 입도가 불균일해져서 바람직하지 않다. 이와 같이 2차 열처리를 행함으로써, 균일한 입도분포와 높은 결정성을 갖는 티탄산바륨 분말을 얻을 수 있다.Next, the barium titanate crystal produced by the first heat treatment is subjected to a second heat treatment (S80). This secondary heat treatment process is performed at a temperature below the primary heat treatment temperature. That is, the secondary heat treatment is carried out at a temperature in the range of 600 ~ 1000 ℃. If the heat treatment temperature is less than 600 ° C., it is not preferable because there is little secondary heat treatment effect. If the heat treatment temperature is higher than 1000 ° C., the particle size of the barium titanate powder formed is too large, which is not preferable. It is preferable that it is 0.5-10 degrees C / min, and, as for the temperature increase rate to the secondary heat treatment temperature after the said 1st heat processing, it is more preferable that it is 1-5 degrees C / min. When the temperature increase rate is less than 0.5 ℃ / min is not preferable because the productivity of barium titanate is lowered, when the temperature exceeds 10 ℃ / min is not preferable because the temperature distribution is not uniform and the particle size of the barium titanate powder is uneven. By performing the secondary heat treatment in this manner, barium titanate powder having a uniform particle size distribution and high crystallinity can be obtained.

마지막으로, 2차 열처리 과정을 거친 티탄산바륨 결정을 추가로 분쇄할 수도 있는데, 이러한 분쇄과정은 생략될 수도 있다.Finally, the barium titanate crystals subjected to the secondary heat treatment may be further ground, which may be omitted.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1~8Examples 1-8

(바륨티타닐옥살레이트 결정 생성 및 숙성)(Generation and aging of barium titanyl oxalate crystal)

1mol/ℓ 농도의 염화바륨 수용액 1320ℓ와 1mol/ℓ 농도의 사염화티탄 수용액 1200ℓ를 4M3 글래스-라인(Glass-lined) 반응조에서 잘 섞어서 혼합 수용액을 만들었다. 이후, 상기 혼합 수용액을 6M3 반응기에 충진된, 미리 만들어둔 1mol/ℓ 농도의 옥살산 수용액 2520ℓ에 풀콘(full con) 타입의 노즐을 이용하여 2.5ℓ/min의 속도로 분사하였다. 이때, 옥살산 용액을 교반기로 교반하면서 분사하였으며, 교반기의 교반속도는 150rpm으로 유지하였고, 옥살산 용액의 온도는 90℃로 유지하였다.1320 L of a 1 mol / L barium chloride solution and 1200 L of a 1 mol / L titanium tetrachloride solution were mixed well in a 4M 3 glass-lined reactor to form a mixed aqueous solution. Thereafter, the mixed aqueous solution was sprayed at a rate of 2.5 L / min using a full con type nozzle to 2520 L of an oxalic acid aqueous solution having a concentration of 1 mol / L prepared in a 6M 3 reactor. At this time, the oxalic acid solution was sprayed while stirring with a stirrer, the stirring speed of the stirrer was maintained at 150rpm, the temperature of the oxalic acid solution was maintained at 90 ℃.

2시간 동안 상기 혼합 수용액을 적가후 1시간 동안 반응온도를 유지한 다음, 교반을 유지한 채로 공냉시켜 1시간 동안 숙성시켰다. 결과로서, 슬러리 상태 의 바륨티타닐옥살레이트 결정이 얻어졌다. After the dropwise addition of the mixed aqueous solution for 2 hours, the reaction temperature was maintained for 1 hour, and then air-cooled with stirring to mature for 1 hour. As a result, barium titanyl oxalate crystals in a slurry state were obtained.

(생성된 바륨티타닐옥살레이트 슬러리의 여과 및 세척)(Filtration and washing of the produced barium titanyl oxalate slurry)

상기에서 제조된 바륨티타닐옥살레이트 슬러리를 원심분리기로 여과하고 과량의 물로 세척액의 pH가 6이상이 되도록 세척하여 바륨티타닐옥살레이트 결정을 얻었다.The barium titanyl oxalate slurry prepared above was filtered through a centrifugal separator and washed with excess water to have a pH of 6 or more, thereby obtaining barium titanyl oxalate crystals.

(생성된 바륨티타닐옥살레이트 결정의 습식분쇄 및 건조)(Wet grinding and drying of the produced barium titanyl oxalate crystals)

상기 바륨티타닐옥살레이트 결정 50kg에, 탈수이온 250kg과 29부피% 암모니아수 0.5kg(바륨티타닐옥살레이트 100몰부 대비 8.4 몰부)를 첨가하고 결과로서 생성된 슬러리를 혼합조에서 교반하였다. 이때, 슬러리의 pH는 9.3이었다. 이후, 20ℓ의 수평식 비즈밀로 최대 입경이 5um 이하가 되도록 상기 바륨티타닐옥살레이트 결정을 습식분쇄하였다. 분쇄 후 슬러리의 pH는 5.1, 점도는 1800cP이었다. 이렇게 얻어진 바륨티타닐옥살레이트 슬러리를 오븐안에서 200℃의 온도로 12시간 동안 건조한 후 염소 이온 함량을 측정하였다. 측정 결과 염소 이온 함량은 200ppm이었다. To 50 kg of the barium titanyl oxalate crystal, 250 kg of dehydrated ion and 0.5 kg of 29% by volume ammonia water (8.4 mole parts relative to 100 moles of barium titanyl oxalate) were added and the resulting slurry was stirred in a mixing bath. At this time, the pH of the slurry was 9.3. Thereafter, the barium titanyl oxalate crystals were wet pulverized with a horizontal beads mill of 20 L so that the maximum particle diameter was 5 um or less. After grinding, the slurry had a pH of 5.1 and a viscosity of 1800 cP. The barium titanyl oxalate slurry thus obtained was dried in an oven at a temperature of 200 ° C. for 12 hours, and then the chlorine ion content was measured. As a result, the chloride content was 200 ppm.

(1차 열처리)(Primary heat treatment)

건조된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 전기로에서 800℃~1000℃의 온도범위에서 각 실시예별로 온도를 변경해가면서 열처리하였다. 결과로서, 티탄산바륨 결정을 얻었다.The dried barium titanyl oxalate crystal was heat-treated in an electric furnace while varying the temperature for each example in a temperature range of 800 ° C to 1000 ° C. As a result, barium titanate crystals were obtained.

(1차 열처리후 티탄산바륨 결정의 분쇄)(Pulverization of Barium Titanium Crystal after First Heat Treatment)

1차 열처리를 행한후 티탄산바륨 결정에 탄산바륨을 0~0.5wt% 범위내에서 각 실시예별로 차등 첨가하여 비즈밀로 최저 rpm으로 100분간 분쇄작업을 수행하였 다. 분쇄 후 슬러리는 150℃ 오븐에서 24시간 동안 건조하였다.After the first heat treatment, the barium titanate crystals were added with barium carbonate differentially for each example within a range of 0 to 0.5wt%, and grinding was performed for 100 minutes at a minimum rpm with a bead mill. After grinding, the slurry was dried in an oven at 150 ° C. for 24 hours.

(2차 열처리)(Secondary heat treatment)

1차 열처리후 분쇄작업을 거친 티탄산바륨 결정을 600~1000℃의 온도범위에서 각 실시예별로 온도를 변경해가면서 2차 열처리하였다.The barium titanate crystals subjected to the pulverization after the first heat treatment were subjected to the second heat treatment while changing the temperature for each example in the temperature range of 600 to 1000 ° C.

(생성된 티탄산바륨 분말의 결정성 및 입도분포 평가)(Evaluation of Crystallinity and Particle Size Distribution of Produced Barium Titanium Powder)

생성된 티탄산바륨 분말의 결정성 및 입도분포를 평가한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 표 1에서 c/a와 k-factor는 XRD를 이용하여 티탄산바륨의 결정성을 평가한 지표로서, 이들 값들이 클수록 결정성이 좋은 것을 의미한다. 티탄산바륨 분말의 입자 크기는 주사전자현미경(SEM) 사진을 촬영한 후 이미지 분석 프로그램을 이용하여 측정한 실측 크기의 분포로서 나타내었다.The results of evaluating the crystallinity and particle size distribution of the produced barium titanate powder are shown in Table 1 below. In Table 1, c / a and k-factors are indicators for evaluating the crystallinity of barium titanate using XRD. The larger these values, the better the crystallinity. The particle size of the barium titanate powder was expressed as a distribution of the measured size measured by using an image analysis program after taking a scanning electron microscope (SEM) picture.

[표 1] 티탄산바륨의 결정성 및 입도분포[Table 1] Crystallinity and particle size distribution of barium titanate

1차 열처리Primary heat treatment 탄산바륨 첨가Barium Carbonate Added 습식 분쇄Wet grinding 2차 열처리Secondary heat treatment c/ac / a K-factorK-factor 평균 입도(nm)Average particle size (nm) 입도 분포Particle size distribution 실시예 1Example 1 850℃850 ℃ 0 wt%0 wt% XX 800℃800 ℃ 1.0081.008 3.113.11 179179 우수Great 실시예 2Example 2 900℃900 ℃ 0 wt%0 wt% OO 800℃800 ℃ 1.0081.008 2.322.32 192192 우수Great 실시예 3Example 3 900℃900 ℃ O.2 wt%O.2 wt% OO 800℃800 ℃ 1.0101.010 3.153.15 187187 매우우수Very good 실시예 4Example 4 900℃900 ℃ 0.3 wt%0.3 wt% OO 850℃850 ℃ 1.0101.010 3.603.60 172172 매우우수Very good 실시예 5Example 5 900℃900 ℃ 0.3 wt%0.3 wt% OO 900℃900 ℃ 1.0111.011 4.244.24 211211 우수Great 실시예 6Example 6 950℃950 ℃ O.2 wt%O.2 wt% OO 900℃900 ℃ 1.0111.011 3.833.83 253253 매우우수Very good 실시예 7Example 7 950℃950 ℃ O.3 wt%0.3 wt% XX 900℃900 ℃ 1.0101.010 4.454.45 293293 우수Great 실시예 8Example 8 950℃950 ℃ O.5 wt%O.5 wt% 00 950℃950 ℃ 1.0111.011 4.654.65 276276 매우우수Very good

단, 입도분포는 평균입도를 기준으로 이보다 크거나 작은 입자크기를 가지는 입자의 수가 상대적으로 많으면 '불량', 매우 적으면 '매우 우수', 적으면 '우수', 그리고 중간 정도 수준이면 '보통'으로 표시하였다. 입도분포가 우수하다는 것은 입도 균일성이 우수하다는 것을 의미한다.However, the particle size distribution is based on the average particle size, if the number of particles having a larger or smaller particle size is relatively large, 'bad', very small 'very good', small 'excellent', and medium 'normal' Marked as. Excellent particle size distribution means excellent particle size uniformity.

비교예 1~5Comparative Examples 1 to 5

상기 실시예 1~8에서 1차 열처리 이후의 과정을 생략하고, 1차 열처리까지만을 수행한 결과를 비교예로서 나타내었다. 비교예 1~5의 열처리 온도는 각각 800℃, 900℃, 또는 1000℃이었다. 여기서, 생성된 티탄산바륨 분말의 결정성 및 입도분포를 평가한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In Example 1 to 8, the process after the first heat treatment was omitted, and only the first heat treatment was performed as a comparative example. The heat treatment temperature of Comparative Examples 1-5 was 800 degreeC, 900 degreeC, or 1000 degreeC, respectively. Here, the results of evaluating the crystallinity and particle size distribution of the produced barium titanate powder are shown in Table 2 below.

[표 2] 티탄산바륨의 결정성 및 입도분포[Table 2] Crystallinity and particle size distribution of barium titanate

열처리 온도Heat treatment temperature 2차 열처리 온도Secondary heat treatment temperature c/ac / a K-factorK-factor 평균입도 (nm)Average particle size (nm) 입도분포Particle size distribution 비교예 1Comparative Example 1 800℃800 ℃ 처리 안 함Do not process 1.0001.000 -- 119119 불량Bad 비교예 2Comparative Example 2 800℃800 ℃ 900℃900 ℃ 1.0101.010 2.282.28 209209 불량Bad 비교예 3Comparative Example 3 900℃900 ℃ 처리 안 함Do not process 1.0071.007 2.122.12 183183 보통usually 비교예 4Comparative Example 4 900℃900 ℃ 950℃950 ℃ 1.0091.009 3.843.84 378378 불량Bad 비교예 5Comparative Example 5 1000℃1000 ℃ 처리 안 함Do not process 1.0091.009 3.783.78 396396 보통usually

단, c/a와 K-factor 값이 "-"인 것은 XRD 분석시 정방정상(tetragonal phase)이 아닌 입방정상(cubic phase)으로 관찰되어 값을 측정할 수 없는 경우이다. 입도분포는 평균입도를 기준으로 이보다 크거나 작은 입자크기를 가지는 입자의 수가 상대적으로 많으면 '불량', 매우 적으면 '매우 우수', 적으면 '우수' 그리고 중간 정도 수준이면 '보통'으로 표시하였다. 입도분포가 우수하다는 것은 입도 균일성이 우수하다는 것을 의미한다.However, the values of c / a and K-factor are "-" when XRD analysis is observed as a cubic phase rather than a tetragonal phase, and thus the value cannot be measured. The particle size distribution is expressed as 'bad' if the number of particles having a larger or smaller particle size is relatively large based on the average particle size, 'very good' if very small, 'excellent' for small and medium 'normal'. . Excellent particle size distribution means excellent particle size uniformity.

상기 결과를 요약하면, 2차 열처리를 1차 열처리 온도 이하에서 실시 한 것이 그렇지 않은 경우보다 결정성 및 평균입도, 입도분포의 측면에서 우수 결과를 나타냄을 확인 할 수 있었으며, 또한, 1차 열처리후 탄산바륨을 첨가하고 습식분쇄를 행한 후 2차 열처리를 1차 열처리 온도이하로 실시 한 경우가 그렇지 않은 경우 보다 바람직하다는 것을 알 수 있었다.Summarizing the above results, it can be seen that the second heat treatment below the first heat treatment temperature shows better results in terms of crystallinity, average particle size, and particle size distribution than after the first heat treatment. After the addition of barium carbonate and wet grinding, it was found that the second heat treatment was carried out below the first heat treatment temperature.

본 발명은 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the examples, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 의하면, 입도 균일성이 향상된 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말이 제공될 수 있다.According to the present invention, there can be provided a method for producing barium titanate powder having improved particle size uniformity and a barium titanate powder prepared by the method.

또한 본 발명에 의하면, 결정성이 향상된 티탄산바륨 분말의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 티탄산바륨 분말이 제공될 수 있다.According to the present invention, there can be provided a method for producing barium titanate powder having improved crystallinity and a barium titanate powder prepared by the method.

Claims (14)

(a) 농도가 각각 0.2~2.0 mol/l인 염화바륨(BaCl2) 수용액 및 사염화티탄(TiCl4) 수용액을 마련하는 단계;(a) preparing a barium chloride (BaCl 2 ) aqueous solution and a titanium tetrachloride (TiCl 4 ) aqueous solution each having a concentration of 0.2 to 2.0 mol / l; (b) 상기 수용액들을 염화바륨/사염화티탄 몰비가 1~1.5가 되는 비율로 분사하여 농도가 0.2~5.0 mol/l인 옥살산(H2C2O4) 수용액에 적가함으로써 바륨티타닐옥살레이트[BaTiO(C2O4)2ㆍ4H2O] 결정을 생성시키는 단계;(b) barium titanyl oxalate by spraying the aqueous solution dropwise to an aqueous solution of oxalic acid (H 2 C 2 O 4 ) having a concentration of 0.2 to 5.0 mol / l by spraying at a ratio of 1 to 1.5 for a barium chloride / titanium tetrachloride molar ratio Generating BaTiO (C 2 O 4 ) 2 .4H 2 O] crystals; (c) 상기 바륨티타닐옥살레이트 결정을 습식분쇄하는 단계;(c) wet grinding the barium titanyl oxalate crystals; (d) 상기 습식분쇄된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 건조시키는 단계;(d) drying the wet milled barium titanyl oxalate crystals; (e) 상기 건조된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 1차 열처리하여 티탄산바륨 결정을 생성시키는 단계; 및(e) first heat treating the dried barium titanyl oxalate crystal to produce barium titanate crystal; And (f) 상기 1차 열처리로 생성된 티탄산바륨 결정을 상기 1차 열처리 온도이하의 온도에서 2차 열처리하는 단계;를 포함하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.and (f) subjecting the barium titanate crystal produced by the first heat treatment to a second heat treatment at a temperature not higher than the first heat treatment temperature. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계에서, 염화바륨 수용액 및 사염화티탄 수용액은 분사 전에 미리 혼합되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.In the step (b), the barium chloride aqueous solution and titanium tetrachloride aqueous solution is a method of producing a barium titanate powder, characterized in that the mixture before the injection. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계에서, 염화바륨 수용액 및 사염화티탄 수용액은 분사노즐에 의해 분사되면서 혼합되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.In the step (b), the barium chloride aqueous solution and titanium tetrachloride aqueous solution is a method for producing barium titanate powder, characterized in that the mixing while being sprayed by a spray nozzle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계와 (c) 단계 사이에는,Between steps (b) and (c), 상기 생성된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 숙성시키는 단계; 상기 숙성된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 여과하는 단계; 및 상기 여과된 바륨티타닐옥살레이트 결정을 과량의 물로 세척하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.Aging the produced barium titanyl oxalate crystals; Filtering the aged barium titanyl oxalate crystals; And washing the filtered barium titanyl oxalate crystals with an excess amount of water. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계의 습식분쇄는 암모니아, 아민, 암모늄화합물, 및 아미노산 중에서 선택된 질소함유 첨가제가 추가되어 수행되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.The wet grinding step (c) is a method for producing barium titanate powder, characterized in that the addition of a nitrogen-containing additive selected from ammonia, amines, ammonium compounds, and amino acids. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (d) 단계의 건조는 상기 (c) 단계의 습식분쇄에 사용된 용매의 끓는점 보다 높은 온도로서 400℃ 이하의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.The drying of step (d) is a method of producing barium titanate powder, characterized in that carried out at a temperature below 400 ℃ as a temperature higher than the boiling point of the solvent used in the wet grinding of step (c). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (e) 단계의 1차 열처리는 800~1000℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.The primary heat treatment of step (e) is a method for producing barium titanate powder, characterized in that carried out at a temperature in the range of 800 ~ 1000 ℃. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (d) 단계의 건조 온도에서 상기 (e) 단계의 1차 열처리 온도로의 승온 속도는 0.5~10℃/min인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.Method for producing a barium titanate powder, characterized in that the temperature increase rate from the drying temperature of step (d) to the first heat treatment temperature of step (e) is 0.5 ~ 10 ℃ / min. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (e) 단계의 1차 열처리와 상기 (f) 단계의 2차 열처리 사이에 상기 1차 열처리로 생성된 티탄산바륨 결정을 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.And pulverizing the barium titanate crystals produced by the first heat treatment between the first heat treatment in step (e) and the second heat treatment in step (f). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (e) 단계의 1차 열처리와 상기 (f) 단계의 2차 열처리 사이에 탄산바륨(BaCO3)을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.The method of manufacturing barium titanate powder further comprises the step of adding barium carbonate (BaCO 3 ) between the first heat treatment of step (e) and the second heat treatment of step (f). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (f) 단계의 2차 열처리는 600~1000℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.The secondary heat treatment of step (f) is a method for producing barium titanate powder, characterized in that carried out at a temperature of 600 ~ 1000 ℃ range. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (e) 단계의 1차 열처리 후 상기 (f) 단계의 2차 열처리 온도로의 승온 속도는 0.5~10℃/min인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.Method of producing a barium titanate powder, characterized in that the temperature increase rate to the secondary heat treatment temperature of step (f) after the first heat treatment of step (e) is 0.5 ~ 10 ℃ / min. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (f) 단계의 2차 열처리를 거친 바륨티타닐옥살레이트 결정을 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 분말의 제조방법.Method for producing a barium titanate powder, characterized in that further comprising the step of grinding the barium titanyl oxalate crystals subjected to the second heat treatment of step (f). 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 티탄산바륨 분말.Barium titanate powder produced by the method of any one of claims 1 to 13.
KR1020070008972A 2007-01-29 2007-01-29 A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same KR101426345B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070008972A KR101426345B1 (en) 2007-01-29 2007-01-29 A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070008972A KR101426345B1 (en) 2007-01-29 2007-01-29 A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080070981A true KR20080070981A (en) 2008-08-01
KR101426345B1 KR101426345B1 (en) 2014-08-07

Family

ID=39881925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070008972A KR101426345B1 (en) 2007-01-29 2007-01-29 A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101426345B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100118803A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 삼성정밀화학 주식회사 A method of preparing barium titanate and barium titanate prepared by same
KR20100118804A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 삼성정밀화학 주식회사 A method of preparing barium titanate powder by oxalate process and barium titanate powder prepared by same
WO2014084428A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 삼성정밀화학(주) Method for preparing barium titanate powder and barium titanate powder prepared by said method
WO2014084429A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 삼성정밀화학 주식회사 Method for preparing barium titanate, and barium titanate prepared by same
US9370743B2 (en) 2012-12-21 2016-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd Carbon dioxide adsorbent including barium titanate, carbon dioxide capture module including the same, and methods for separating carbon dioxide using the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100360118B1 (en) * 1999-07-05 2002-11-04 삼성전기주식회사 A Method for Preparing Barium Titanate Powder by Oxalate Synthesis
JP4697836B2 (en) 2001-07-10 2011-06-08 国立大学法人山梨大学 Method for producing barium titanate
KR100434883B1 (en) * 2001-08-14 2004-06-07 삼성전기주식회사 A method for the manufacturing of Barium-Titanate based Powder
JP2003212543A (en) 2002-01-17 2003-07-30 Samsung Electro Mech Co Ltd Method for manufacturing barium titanate powder through oxalate

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100118803A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 삼성정밀화학 주식회사 A method of preparing barium titanate and barium titanate prepared by same
KR20100118804A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 삼성정밀화학 주식회사 A method of preparing barium titanate powder by oxalate process and barium titanate powder prepared by same
WO2014084428A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 삼성정밀화학(주) Method for preparing barium titanate powder and barium titanate powder prepared by said method
WO2014084429A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 삼성정밀화학 주식회사 Method for preparing barium titanate, and barium titanate prepared by same
US9370743B2 (en) 2012-12-21 2016-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd Carbon dioxide adsorbent including barium titanate, carbon dioxide capture module including the same, and methods for separating carbon dioxide using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101426345B1 (en) 2014-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100674846B1 (en) Method for manufacturing dielectric ceramic powder, and multilayer ceramic capacitor using the seramic powder
KR100434883B1 (en) A method for the manufacturing of Barium-Titanate based Powder
US6641794B2 (en) Method for producing barium titanate based powders by oxalate process
CN112266012B (en) Barium titanate powder and preparation method thereof
KR101426345B1 (en) A method of preparing Barium-Titanate powder by Oxalate Process and Barium-Titanate powder prepared by the same
KR100414832B1 (en) Preparation of the high quality Barium-Titanate based powder
KR20090118748A (en) A method of preparing highly crystalline barium-titanate fine powder by oxalate process and highly crystalline barium-titanate fine powder prepared by the same
WO2010126253A2 (en) Method for producing barium titanate powder by an oxalate process, and barium titanate powder produced by the method
CN114105191A (en) Nano-grade barium titanate powder and preparation process thereof
CN109369173B (en) Preparation method of tetragonal phase barium titanate powder and product
KR20150060190A (en) Method of preparing barium titanate and barium titanate prepared thereby
KR20100118804A (en) A method of preparing barium titanate powder by oxalate process and barium titanate powder prepared by same
KR20150060188A (en) Method of preparing barium titanyl oxalate, and method of preparing barium titanate comprising the same
WO2013018742A1 (en) Barium titanate, strontium titanate, and manufacturing method for alkaline earth metal carbonate
KR101751081B1 (en) Manufacturing Method of Barium Titanate and Barium Titanate fabricated thereby
KR20100113847A (en) Method of preparing barium titanyl oxalate by continous oxalate process, barium titanyl oxalate prepared by the same and method of preparing barium titanate comprising the same
WO2014084429A1 (en) Method for preparing barium titanate, and barium titanate prepared by same
KR101792278B1 (en) A method of preparing barium titanate powder and barium titanate powder prepared by same
KR20110082859A (en) Method of preparing barium titanyl oxalate and method of preparing barium titanate comprising the same
CN116283275B (en) Barium titanate powder and preparation method and application thereof
KR20150060189A (en) Method of preparing barium titanyl oxalate, method of preparing barium titanate comprising the same, and barium titanate prepared thereby
KR101792283B1 (en) Manufacturing method of small size barium zirconium titanate (BZT) and barium zirconium titanate(BZT) fabricated thereby
KR101583148B1 (en) Method for preparing tin oxide powder and tin oxide powder prepared the same
KR100435534B1 (en) A method of preparing Barium Titanate
KR20150060303A (en) Method of preparing barium titanyl oxalate, method of preparing barium titanate comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 6