KR20090095491A - Method for producing perovskite-typed barium titanate powder - Google Patents

Method for producing perovskite-typed barium titanate powder Download PDF

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Abstract

Provided is a method for manufacturing perovskite barium titanate powder for used in producing electronic components. A method for manufacturing perovskite barium titanate powder for used in electronic components comprises the following step of calcining a mixture of barium carbonate and titanium dioxide in the presence of humid air. The calcination is performed when the humid air is introduced to a furnace. The humid air is prepared by adjusting the temperature of water. The dew point of the humid air is 15 °C or greater. The calcination is performed at the temperature of 700 - 1200 °C.

Description

페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING PEROVSKITE-TYPED BARIUM TITANATE POWDER}Manufacturing method of perovskite type barium titanate powder {METHOD FOR PRODUCING PEROVSKITE-TYPED BARIUM TITANATE POWDER}

본 발명은 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 압전체, 광학 전자학재, 유전체, 반도체, 센서 등의 기능성 세라믹의 원료로서 유용한 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing perovskite-type barium titanate powder, and more particularly, to a method for producing perovskite-type barium titanate powder useful as a raw material for functional ceramics such as piezoelectric materials, optical electronic materials, dielectrics, semiconductors and sensors. .

페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은, 종래 압전체, 적층 세라믹 컨덴서 등의 기능성 세라믹의 원료로서 이용되어 왔다. 그런데 최근 적층 세라믹 컨덴서는, 고용량화를 위해 적층수의 증가나 고유전율화가 요구되고 있고, 이 때문에 원료인 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말에는 미세하고, 높은 정방정성을 갖는 것이 요망되고 있다. Perovskite-type barium titanate powder has conventionally been used as a raw material for functional ceramics such as piezoelectric bodies and multilayer ceramic capacitors. However, in recent years, multilayer ceramic capacitors have been required to increase the number of laminated layers and increase the high dielectric constant in order to increase their capacity, and therefore, it is desired to have fine tetragonal tetragons for perovskite-type barium titanate powders.

페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 하나의 방법으로서, 탄산바륨과 이산화티탄을 혼합하고, 얻어지는 혼합물을 하소(calcination)하는, 소위 고상법이 알려져 있다. 이 고상법에서는, 미세하고 정방정성이 높게 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 얻기 어렵다는 문제가 있다. As one method for producing the perovskite type barium titanate powder, a so-called solid phase method is known in which barium carbonate and titanium dioxide are mixed and the resulting mixture is calcined. In this solid phase method, there is a problem that it is difficult to obtain perovskite-type barium titanate powder which is fine and has high tetragonality.

또한, 고상법으로 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨의 정방정성을 높이 기 위해서는, 탄산바륨과 이산화티탄을 포함하는 혼합물을 하소하여 상기 페로브스카이트형 티탄산바륨을 제조할 때의 하소 온도를 높게 하는 것도 유효하지만, 하소 온도를 높게 하면, 입자의 성장이나 입자끼리의 응결이 발생하여, 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨의 미세화가 곤란해진다. In addition, in order to improve the tetragonality of the perovskite barium titanate obtained by the solid phase method, the calcining temperature at the time of producing the perovskite barium titanate is increased by calcining a mixture containing barium carbonate and titanium dioxide. Although effective, if the calcination temperature is increased, the growth of particles and the condensation of particles occur, which makes it difficult to refine the perovskite-type barium titanate obtained.

이 때문에, 예를 들면 하기 특허 문헌 1에는, 탄산바륨과 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 이산화티탄 등의 금속 산화물을 혼합하고, 얻어지는 혼합물을 2×103 Pa 이하의 산소 분압하에서 하소하는 방법이 제안되어 있다. For this reason, for example, Patent Document 1 below discloses a method of mixing barium carbonate and a metal oxide such as titanium dioxide having a specific surface area of 10 m 2 / g or more, and calcining the resulting mixture under an oxygen partial pressure of 2 × 10 3 Pa or less. Proposed.

또한, 하기 특허 문헌 2에는 탄산바륨과, 루틸화율이 30 % 이하이고, BET 비표면적이 5 ㎡/g 이상인 이산화티탄을, 바람직하게는 전체 압력이 1×103 Pa 이하인 분위기 압력하에서 하소하는 방법이 제안되어 있다. Further, Patent Document 2 below discloses a method of calcining barium carbonate and titanium dioxide having a rutileization rate of 30% or less and a BET specific surface area of 5 m 2 / g or more, preferably at an overall pressure of 1 × 10 3 Pa or less. Is proposed.

또한, 하기 특허 문헌 3에는, 탄산바륨과 산화티탄의 혼합물을, 온도 600 내지 1100 ℃, 또한 이산화탄소 분압이 400 내지 1000 ppm의 분위기하에서 하소하는 방법이 제안되어 있다. In addition, Patent Document 3 proposes a method of calcining a mixture of barium carbonate and titanium oxide in an atmosphere having a temperature of 600 to 1100 ° C and a carbon dioxide partial pressure of 400 to 1000 ppm.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-316114호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-316114

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-255552호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-255552

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2006-327890호 공보[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-327890

상기 종래 기술과 같이 고상법에 의해 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법이 여러가지 검토되어 있지만, 더욱 공업적으로 유리한 방법으로 미세하고, 또한 높은 정방정성을 갖는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법이 요망되어 있었다. Although various methods for producing perovskite-type barium titanate powder have been studied by the solid phase method as in the conventional art, a perovskite-type barium titanate powder having fine and high tetragonality by a more industrially advantageous method is used. The manufacturing method was desired.

따라서, 본 발명의 목적은, 고상법에 있어서 공업적으로 유리한 방법으로 미세하고, 또한 동일한 하소 온도에서도 높은 정방정성을 갖는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다. It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing perovskite-type barium titanate powder which is fine by an industrially advantageous method in a solid phase method and which has high tetragonality even at the same calcination temperature.

본 발명자들은 상기 실정을 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, 탄산바륨과 이산화티탄을 포함하는 혼합물을 하소할 때에 로 내에 탄산 가스가 다량으로 존재하면, 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말에는 해당 분말의 표면이나 내부에 탄산바륨이 생성되기 때문에, 정방정의 지표가 되는 c축과 a축의 비(c/a)가 낮아지고 강유전체로서 특성이 낮은 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말이 제조되는 것, 또한 하소 중 탄산 가스의 발생을 억제하면 미세하고, 동일한 하소 온도에서도 높은 정방정성을 갖는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조할 수 있는 것, 추가로 하소를 가습 공기의 존재하에 행하면, 탄산 가스가 가습 공기 중의 수증기에 의해 효과적으로 흡수되고 이 때문에 하소 중 탄산 가스의 농도를 감소시킬 수 있고, 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은 미세하고, 동일한 하소 온도에 서도 높은 정방정성을 갖게 되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors made intensive studies in view of the above situation, and as a result, when a large amount of carbon dioxide is present in the furnace when calcining the mixture containing barium carbonate and titanium dioxide, the obtained perovskite-type barium titanate powder includes Since barium carbonate is formed on the surface and inside, the perovskite-type barium titanate powder having low characteristics as a ferroelectric is produced and the ratio of c-axis to a-axis (c / a), which is an index of tetragonal crystals, is also produced. When the generation of carbon dioxide gas is suppressed, the perovskite-type barium titanate powder which is fine and has a high tetragonality even at the same calcination temperature can be produced. Further, when calcination is performed in the presence of humidified air, the carbon dioxide gas is in humidified air. It is effectively absorbed by water vapor and because of this, it is possible to reduce the concentration of carbon dioxide gas during calcination, and the resulting perovskite The sky-type barium titanate powder was fine and found to have high tetragonality even at the same calcination temperature, and came to complete the present invention.

즉, 본 발명이 제공하고자 하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법은, 탄산바륨과 이산화티탄을 포함하는 혼합물을 하소하여 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 하소를 가습 공기의 존재하에 행하는 것을 특징으로 하는 것이다. That is, the method for producing perovskite-type barium titanate powder to be provided by the present invention, in the method for producing a perovskite-type barium titanate powder by calcining a mixture containing barium carbonate and titanium dioxide, humidifying the calcination It is characterized by performing in the presence of air.

본 발명에 따르면, 공업적으로 유리한 방법으로 미세하고, 동일한 하소 온도에서도 높은 정방정성을 갖는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조할 수 있다. 제조된 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은 특히 압전체, 광학 전자학재, 유전체, 반도체, 센서 등의 전자 부품용 기능성 세라믹의 원료로서 유용하다. According to the present invention, it is possible to produce perovskite-type barium titanate powder which is fine by an industrially advantageous method and has high tetragonality even at the same calcination temperature. The manufactured perovskite-type barium titanate powder is particularly useful as a raw material for functional ceramics for electronic components such as piezoelectric materials, optical electronic materials, dielectrics, semiconductors, and sensors.

이하, 본 발명을 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated based on preferable embodiment.

본 발명에 따른 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법은, 탄산바륨과 이산화티탄을 포함하는 혼합물을 하소하여 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 하소를 가습 공기의 존재하에 행하는 것을 특징으로 한다. The method for producing perovskite-type barium titanate powder according to the present invention is a method for producing a perovskite-type barium titanate powder by calcining a mixture containing barium carbonate and titanium dioxide, wherein the calcination is performed in the presence of humidified air. It is characterized by performing.

본 발명에서 사용하는 원료의 탄산바륨은, 공업적으로 입수 가능한 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, BET 비표면적이 10 ㎡/g 이상, 바람직하게는 30 내지 50 ㎡/g이면 미세하고 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨을 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다. The barium carbonate of the raw material used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is industrially available, but if the BET specific surface area is 10 m 2 / g or more, preferably 30 to 50 m 2 / g, it is fine and has high tetragonality. It is preferable at the point that a perovskite type barium titanate can be manufactured.

또한, 사용하는 탄산바륨은 상기 물성을 갖는 것에 추가로, 주사형 전자 현미경 사진(SEM) 관찰로부터 구해지는 평균 입경이 0.1 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.03 내지 0.05 ㎛의 것을 사용하면 미세하고 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨을 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다. In addition, the barium carbonate to be used has the above-described physical properties, and in addition, when the average particle diameter obtained from scanning electron micrograph (SEM) observation is 0.1 μm or less, preferably 0.03 to 0.05 μm, fine and tetragonality is achieved. It is preferable at the point which can manufacture a high perovskite type barium titanate.

또한, 본 발명에 있어서 평균 입경은, 특별히 언급하지 않는 경우는 임의로 추출한 샘플 1000개에 대해서 주사형 전자 현미경 관찰(SEM)로부터 구한 평균의 값을 나타낸다. In addition, in this invention, the average particle diameter shows the value of the average calculated | required from the scanning electron microscope observation (SEM) about 1000 samples extracted arbitrarily, unless there is particular notice.

다른 한쪽 원료의 이산화티탄도 공업적으로 입수 가능한 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, BET 비표면적이 5 ㎡/g 이상, 바람직하게는 8 내지 50 ㎡/g이면 미세하고 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨을 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다.Titanium dioxide of the other raw material can be used without particular limitation as long as it is industrially available, but a BET specific surface area of 5 m 2 / g or more, preferably 8 to 50 m 2 / g, is fine and tetragonal perovskite type It is preferable at the point which can produce barium titanate.

또한, 사용하는 이산화티탄은 상기 물성을 갖는 것에 추가로, SEM 관찰로부터 구해지는 평균 입경이 0.1 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.03 내지 0.05 ㎛인 것을 사용하면 미세하고 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨을 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다. In addition, the titanium dioxide to be used has the above-described physical properties, and the perovskite-type barium titanate having fine and tetragonality is used when the average particle size obtained from SEM observation is 0.1 µm or less, preferably 0.03 to 0.05 µm. It is preferable at the point that it can manufacture.

또한, 상기 탄산바륨 및 이산화티탄은 고순도인 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 얻기 때문에 고순도의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 이들 원료의 입자 형상은 침상, 구상, 입상 또는 부정형의 것도 특별히 제한없이 사용할 수 있다.In addition, since the barium carbonate and titanium dioxide obtain a high purity perovskite-type barium titanate powder, it is preferable to use a high purity one, and the particle shape of these raw materials can be used without particular limitations in the form of needles, spheres, granules, or amorphous forms. have.

본 발명의 반응 조작은, 우선 상기 탄산바륨과 이산화티탄을 균일하게 혼합하여 균일 혼합물을 얻는다. In the reaction operation of the present invention, first, the barium carbonate and titanium dioxide are mixed uniformly to obtain a homogeneous mixture.

탄산바륨과 이산화티탄의 혼합 비율은 Ba과 Ti의 몰비(Ba/Ti)로 0.99 내지 1.01, 바람직하게는 0.995 내지 1.005이다. 그 이유는 Ba과 Ti의 몰비(Ba/Ti)가 0.99 미만이면 티탄이 풍부해지고, 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨이 얻어지지 않게 되며, 한편 Ba과 Ti의 몰비(Ba/Ti)가 1.01을 초과하면 바륨이 풍부해지고, 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨이 얻어지지 않게 되어 바람직하지 않다. The mixing ratio of barium carbonate and titanium dioxide is 0.99 to 1.01, preferably 0.995 to 1.005 in the molar ratio (Ba / Ti) of Ba and Ti. The reason is that if the molar ratio (Ba / Ti) of Ba and Ti is less than 0.99, titanium becomes rich, and the tetragonal perovskite-type barium titanate cannot be obtained, while the molar ratio (Ba / Ti) of Ba and Ti is If it exceeds 1.01, barium will become rich, and the tetragonal perovskite barium titanate will not be obtained, which is undesirable.

또한, 본 발명에 있어서, 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말로 했을 때에 A 사이트 원소인 Ba 원자의 일부 대체가 되는 Ca 또는/및 Sr 원자를 포함하는 화합물, B 사이트 원소인 Ti 원자의 일부 대체로서 Zr 원자를 포함하는 화합물을 상기 혼합물에 함유시킬 수 있다. 이 경우, Ba의 일부 대체로 하는 Ca 또는/및 Sr 원자의 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, Ba 원자에 대하여 Ca 또는/및 Sr 원자로서 50 몰% 미만의 함유량으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ti의 일부 대체로 하는 Zr 원자의 함유량도 특별히 제한되는 것은 아니지만, Ti 원자에 대하여 Zr 원자로서 50 몰% 미만의 함유량으로 하는 것이 바람직하다. Ba과 Ca 및/또는 Sr(A 사이트 원소)에 대한 Ti과 Zr(B 사이트 원소)의 혼합 비율은 몰비(A 사이트 원소/B 사이트 원소)로 0.99 내지 1.01, 바람직하게는 0.995 내지 1.005로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 Ca, Sr, Zr 원자를 포함하는 화합물로는, 이들 탄산염, 산화물, 유기산염 등을 사용할 수 있고, 또한 물성 등은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 각 원료에 대한 분산성의 관점에서 미세한 것이 특히 바람직하다. In the present invention, when the perovskite-type barium titanate powder is used, a compound containing Ca or / and Sr atoms, which are partially substituted for Ba atoms, which are A site elements, and Zr as a partial replacement of Ti atoms, which are B site elements Compounds containing atoms can be contained in the mixture. In this case, the content of Ca or / and Sr atoms which are partially replaced by Ba is not particularly limited, but is preferably set to less than 50 mol% as Ca or / and Sr atoms relative to Ba atoms. On the other hand, the content of the partially substituted Zr atom of Ti is not particularly limited, but is preferably set to less than 50 mol% as the Zr atom relative to the Ti atom. The mixing ratio of Ti and Zr (B site element) to Ba and Ca and / or Sr (A site element) is 0.99 to 1.01, preferably 0.995 to 1.005 in molar ratio (A site element / B site element). desirable. In addition, as the compound containing Ca, Sr, Zr atoms, these carbonates, oxides, organic acid salts, and the like can be used, and physical properties and the like are not particularly limited, but are fine in view of dispersibility of each raw material. desirable.

상기 탄산바륨과 이산화티탄의 혼합 방법은 탄산바륨과 이산화티탄이 상기 비율로 균일하게 혼합되도록, 습식법 또는 건식법에 의한 강력한 전단력이 작용하는 기계적 수단으로 행해진다. The method of mixing barium carbonate and titanium dioxide is performed by a mechanical means in which strong shearing force is applied by the wet method or the dry method so that the barium carbonate and titanium dioxide are uniformly mixed in the above ratio.

습식법은 볼밀, 비드밀, 디스퍼밀, 균질기, 진동밀, 샌드그라인드밀, 아트라이터 및 강력 교반기 등의 장치로 조작된다. 한편, 건식법으로는 하이스피드 믹서, 수퍼 믹서, 터보 스페어 믹서, 헨셀 믹서, 나우터 믹서 및 리본 블렌더 등의 장치를 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 본 발명에서는 습식법에 의한 제조가 균일 혼합물을 얻고, 또한 높은 유전율을 갖는 유전체가 얻어진다는 점에서 특히 바람직하다.The wet process is operated with devices such as ball mills, bead mills, disper mills, homogenizers, vibrating mills, sand grind mills, attritors, and powerful stirrers. In addition, as a dry method, apparatuses, such as a high speed mixer, a super mixer, a turbo spare mixer, a Henschel mixer, a nuter mixer, and a ribbon blender, can be used. Among these, in the present invention, the preparation by the wet method is particularly preferable in that a homogeneous mixture is obtained and a dielectric having a high dielectric constant is obtained.

습식 혼합에서 이용하는 용매로는, 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 염화메틸렌, 아세트산에틸, 디메틸포름아미드 및 디에틸에테르 등이 이용된다. 이들 중에서도, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올을 이용하면 조성 변화가 적은 것이 얻어지고, 또한 얻어지는 유전체 세라믹 자체도 유전율이 높은 것이 얻어진다는 점에서 바람직하다. As a solvent used by wet mixing, water, methanol, ethanol, propanol, butanol, toluene, xylene, acetone, methylene chloride, ethyl acetate, dimethylformamide, diethyl ether, etc. are used, for example. Among these, when alcohol, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, is used, it is preferable at the point that a change in composition is small, and the dielectric ceramic itself obtained also has a high dielectric constant.

또한, 분산성을 향상시킬 목적으로 필요에 따라 상기 습식 혼합시에 분산제를 슬러리에 첨가할 수 있다. 또한, 습식으로 혼합 처리를 행한 후에는, 소망에 의해 분무 건조기에 의해 슬러리마다 건조하는 방법을 적용할 수 있다. Moreover, a dispersing agent can be added to a slurry at the time of the said wet mixing as needed for the purpose of improving dispersibility. In addition, after performing a mixing process by wet, the method of drying every slurry with a spray dryer can be applied as desired.

또한, 이들 균일 혼합 조작은, 예시한 기계적 수단으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 제트밀 등의 혼합 및 분쇄를 동시에 행할 수 있는 장치를 이용하여 입도 조정을 겸하여 혼합 조작을 행하여도 관계없다.In addition, these uniform mixing operations are not limited to the illustrated mechanical means. Further, the mixing operation may be performed at the same time as the particle size adjustment using an apparatus capable of simultaneously mixing and pulverizing a jet mill or the like.

본 발명의 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법에 있어서, 상기 탄산바륨과 이산화티탄을 균일하게 혼합 처리한 혼합물을 하소한다. In the method for producing the perovskite type barium titanate powder of the present invention, the mixture obtained by uniformly mixing the barium carbonate and titanium dioxide is calcined.

하소 온도는 700 내지 1200 ℃, 바람직하게는 800 내지 1000 ℃이다. 그 이유는 하소 온도가 70 ℃ 미만이면 페로브스카이트형 티탄산바륨으로 변화하는 고상 반응이 일어나지 않고, 미반응인 상태가 되기 쉬우며, 한편 하소 온도가 1200 ℃를 초과하면 생성된 페로브스카이트형 티탄산바륨이 입자 성장을 일으키게 되는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 하소 시간은 4 시간 이상, 바람직하게는 6 내지 30 시간이다. 또한, 본 발명에서는 하소는 상기 혼합물을 통상 700 내지 1200 ℃, 바람직하게는 800 내지 1000 ℃에서 하소한 후, 상기 하소물을 분쇄하고, 소망에 의해 조립한 후, 추가로 통상 700 내지 1200 ℃, 바람직하게는 800 내지 1000 ℃에서 하소를 행할 수도 있고, 또한 이 하소는 분체 특성을 균질하게 하기 위해서, 1회 하소한 것을 분쇄하여 재하소를 행할 수도 있다.The calcination temperature is 700 to 1200 ° C, preferably 800 to 1000 ° C. The reason is that if the calcination temperature is less than 70 ° C., the solid phase reaction which changes to perovskite-type barium titanate does not occur, and it is easy to be in an unreacted state. It is not desirable because barium tends to cause particle growth. The calcination time is at least 4 hours, preferably 6 to 30 hours. In the present invention, in the calcination, the mixture is usually calcined at 700 to 1200 ° C, preferably 800 to 1000 ° C, and then the calcined product is crushed and granulated as desired, and then usually 700 to 1200 ° C, Preferably, calcination may be performed at 800 to 1000 ° C, and in order to make the calcination homogeneous, the calcination may be pulverized once and then calcined.

하소에 사용하는 소성로는 배치식 또는 연속식의 전기로, 가스로를 사용할 수 있고, 그 일례로서 롤러 하스 킬른(roller hearth kiln), 로터리 킬른(rotary kiln), 푸셔 로(爐) 등을 들 수 있다. The firing furnace used for calcination can use a batch type or a continuous electric furnace and a gas furnace, As an example, a roller hearth kiln, a rotary kiln, a pusher furnace, etc. are mentioned. .

본 발명의 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법에 있어서, 상기 하소를 대기하에서 가습 공기의 존재하에 행하는 것이 특히 중요한 요건이 된다. In the method for producing the perovskite-type barium titanate powder of the present invention, it is particularly important to perform the above calcination in the presence of humidified air in the atmosphere.

구체적인 조작은 가습 공기를 소성로 내에 도입하면서 하소를 행할 수 있다.In specific operation, calcination can be performed while introducing humidified air into the firing furnace.

상기 가습 공기에는 공기를, 온도를 조정한 물에 통과시켜 가습한 공기, 또는 공기에 수증기를 혼합하여 가습한 공기 등을 이용할 수 있다.As the humidified air, air which has been passed through water adjusted to a temperature, humidified air, or air humidified by mixing water vapor with air can be used.

상기 가습 공기 중 수분 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 이슬점이 15 ℃ 이상, 바람직하게는 20 내지 26 ℃, 특히 바람직하게는 21 내지 25 ℃의 가습 공기를 이용하면, 고상 반응에 있어서 소성로 내에서 발생한 탄산 가스를 효율적으로 흡수시킨다는 점에서 특히 바람직하다. The moisture content of the humidified air is not particularly limited, but when humidified air having a dew point of 15 ° C. or higher, preferably 20 to 26 ° C., particularly preferably 21 to 25 ° C., is generated in the kiln in the solid phase reaction. It is especially preferable at the point which absorbs a carbon dioxide gas efficiently.

도 1은 습도 도표를 나타내고, 온도(℃)와 건조 공기 1 ㎡에 포함되는 포화 수증기량(습도 100 %)(g)의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 1에 있어서의 포화 수증기량과 온도의 관계를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1의 온도(℃)는 이슬점을 나타낸다. 1 is a graph showing a humidity chart and showing a relationship between the temperature (° C.) and the amount of saturated water vapor (humidity 100%) (g) contained in 1 m 2 of dry air. The relationship between the amount of saturated steam in FIG. 1 and temperature is shown in Table 1 below. In addition, the temperature (degreeC) of Table 1 shows a dew point.

Figure 112009013135545-PAT00001
Figure 112009013135545-PAT00001

도 2는, 습도 곡선으로부터 이슬점을 구하기 위한 그래프이다. 이슬점은 도 2에 기초하여 구할 수 있다. 도 2에 있어서, 곡선 Hs는 습도 100 %의 습도 곡선, 곡선 H1은 임의의 습도 a %의 습도 곡선이다. 단, a는 습도 100 % 미만의 습도를 나타낸다. 곡선 Hs는 도 1에 도시하는 곡선과 동일하다. 온도 t2, 습도 a %의 가습 공기 Ha는, 곡선 H1의 온도 t2에 있어서의 수증기량 h2의 수증기를 함유하고 있다. 그 때문에, 온도 t2, 습도 a % 가습 공기 A의 이슬점을 구하기 위해서는, 수증기량 h2를 포화 수증기 곡선 Hs의 방향으로 이동하여, 수증기량 h2와 곡선 Hs와의 교점 h1에 있어서의 온도 t1이 가습 공기 Ha의 이슬점이 된다. 2 is a graph for calculating the dew point from the humidity curve. Dew point can be calculated | required based on FIG. 2, curve Hs is a humidity curve of 100% humidity, and curve H1 is a humidity curve of arbitrary humidity a%. However, a represents the humidity of less than 100% humidity. Curve Hs is the same as the curve shown in FIG. Humidified air Ha of temperature t2 and humidity a% contains the steam of the amount of water vapor h2 in temperature t2 of curve H1. Therefore, in order to determine the dew point of the temperature t2 and the humidity a% humidified air A, the water vapor amount h2 is moved in the direction of the saturated water vapor curve Hs, and the temperature t1 at the intersection h1 between the water vapor amount h2 and the curve Hs is the dew point of the humidified air Ha. Becomes

소성로 내에의 가습 공기의 도입 비율은, 소성로의 용량에 따라 다르지만, 예를 들면 소성로의 용량이 3 ℓ인 것을 사용하는 경우에는, 1 ℓ/분 이상, 바람직하게는 2 내지 5 ℓ/분이면 고상 반응에 있어서 소성로 내에서 발생한 탄산 가스를 효율적으로 흡수시키고, 또한 가습된 가습 공기에 의해 로내 온도가 저하되는 것을 방지한다는 점에서 바람직하다. 또한, 상기 가습된 가습 공기의 소성로에의 도입 시기는, 적어도 탄산바륨과 이산화티탄의 고상 반응에 의해 페로브스카이트형 티탄산바륨이 생성되기 전에 상기 소성로에 도입하는 것이, 반응 과정에서 생성되는 탄산 가스를 효과적으로 흡수하고, 탄산 가스의 발생을 억제할 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.The rate of introduction of humidified air into the kiln depends on the capacity of the kiln, for example, when using a kiln having a capacity of 3L, the solid phase is 1 L / min or more, preferably 2-5 L / min. It is preferable at the point which efficiently absorbs the carbon dioxide gas which generate | occur | produced in the kiln in reaction, and prevents furnace temperature from falling by humidified humidified air. In addition, when the humidified air is introduced into the kiln, the carbon dioxide gas produced during the reaction is introduced into the kiln before the perovskite-type barium titanate is produced by the solid phase reaction of barium carbonate and titanium dioxide. Is particularly preferable in that it can effectively absorb and suppress generation of carbon dioxide gas.

하소 후의 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은, 예를 들면 필요에 따라 산 용액으로 세정하고, 수세, 건조, 분쇄, 분급함으로써 제품으로 할 수 있다. 건조 방법은 통상법을 이용할 수 있고 특별히 한정되는 것은 아니지만, 습식 분쇄 처리를 행한 경우는, 예를 들면 분무 건조기를 이용하는 방법도 적용할 수 있다. The perovskite-type barium titanate powder after calcination can be made into a product by, for example, washing with an acid solution if necessary, washing with water, drying, pulverizing and classifying. A drying method can use a conventional method and it is not specifically limited, When wet grinding is performed, the method of using a spray dryer can also be applied, for example.

본 발명에서 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은, 정방정의 지표가 되는 c축과 a축의 비(c/a)가 바람직하게는 1.004 이상, 바람직하게는 1.006 내지 1.010으로 높은 정방정성을 갖는다. 또한 본 발명에서 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 바람직한 물성은, 전자 현미경 관찰에 의해 구해지는 평균 입경이 0.5 ㎛ 이상, 바람직하게 0.05 내지 0.3 ㎛이고, BET 비표면적이 2 ㎡/g 이상, 바람직하게는 3 내지 20 ㎡/g이며, 매우 고순도이고, 특히 압전체, 광학 전자학재, 유전체, 반도체, 센서 등의 전자 부품용 기능성 세라믹의 원료로서 유용한 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말이다. The perovskite-type barium titanate powder obtained in the present invention has a high tetragonality with a ratio of c-to-a-axis (c / a) serving as an index of tetragonal, preferably 1.004 or more, preferably 1.006 to 1.010. Moreover, the preferable physical property of the perovskite-type barium titanate powder obtained by this invention is 0.5 micrometer or more, Preferably it is 0.05-0.3 micrometer, and BET specific surface area is 2 m <2> / g or more, calculated | required by electron microscope observation. It is 3-20 m <2> / g, and it is very high purity, and especially the perovskite type barium titanate powder which is useful as a raw material of functional ceramics for electronic components, such as a piezoelectric body, an optical electronics material, a dielectric, a semiconductor, and a sensor.

또한, 필요에 따라 하소 전, 즉 탄산바륨과 이산화티탄의 혼합시 또는 하소 후에 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 희토류 원소, Li, Bi, Zn, Mn, Al, Si, Sr, Co, V, Nb, Ni, Cr, B, Fe 및 Mg으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 부성분 원소 함유 화합물을 혼합하고, 이 후에 하소를 행하면, 부성분 원소의 산화물을 포함하는 티탄계 페로브스카이트형 세라믹 원료 분말을 얻을 수 있다. Further, if necessary, before calcination, i.e., when mixing barium carbonate and titanium dioxide or after calcination, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Contains rare earth elements such as Yb, Lu, and minor component elements containing at least one element selected from Li, Bi, Zn, Mn, Al, Si, Sr, Co, V, Nb, Ni, Cr, B, Fe, and Mg When the compounds are mixed and subsequently calcined, a titanium-based perovskite-type ceramic raw material powder containing an oxide of a minor component element can be obtained.

이들 부성분 원소 함유 화합물의 조합이나 첨가량은, 생성되는 세라믹 원료 분말에 필요한 유전 특성에 맞게 임의로 설정할 수 있다. 구체적인 부성분 원소 함유 화합물의 첨가량은, 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말 100 중량부에 대하여, 부성분 원소 함유 화합물 중 원소로서, 통상 0.1 내지 5 중량부이다. 또한, 상기 부성분 원소 함유 화합물은 무기물 또는 유기물 중 어느 하나일 수도 있다. 예를 들면, 상기 원소를 포함하는 산화물, 수산화물, 염화물, 질산염, 옥살산염, 카르복실산염 및 알콕시드 등을 들 수 있다. 부성분 원소 함유 화합물이 Si 원소를 함유하는 화합물인 경우는, 상기 산화물 등에 추가로, 실리카졸이나 규산나트륨 등도 사용할 수 있다. The combination and addition amount of these subcomponent element containing compounds can be arbitrarily set according to the dielectric properties required for the ceramic raw material powder produced. The addition amount of a specific subcomponent element containing compound is 0.1-5 weight part normally as an element among subcomponent element containing compounds with respect to 100 weight part of perovskite type barium titanate powder. In addition, the said subcomponent element containing compound may be either an inorganic substance or an organic substance. For example, oxides, hydroxides, chlorides, nitrates, oxalates, carboxylates and alkoxides containing the above elements may be mentioned. When a subcomponent element containing compound is a compound containing Si element, silica sol, sodium silicate, etc. can also be used in addition to the said oxide etc.

본 발명에서 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은, 적층 컨덴서의 제조 원료로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 우선 상기 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말과, 첨가제, 유기계 바인더, 가소제, 분산제 등의 종래 공지된 배합제를 혼합하고 분산시켜 슬러리화하고, 상기 슬러리 중 고형물을 성형하여 세라믹 시트를 얻는다. 이어서 이 세라믹 시트의 일면에 내부 전극 형성용 도전 페이스트를 인쇄하고, 건조 후, 복수매의 세라믹 시트를 적층하고, 이어서 두께 방향으로 압착함으로써 적층체를 형성한다. 또한 이 적층체를 가열 처리하여 탈바인더 처리를 행하고, 소성하여 소성체를 얻는다. 그 후, 이 소성체에 In-Ga 페이스트, Ni 페이스트, Ag 페이스트, 니켈 합금 페이스트, 구리 페이스트, 구리 합금 페이스트 등을 도포하여 소성함으로써 적층 컨덴서를 얻을 수 있다. The perovskite-type barium titanate powder obtained in the present invention can be used as a raw material for producing a multilayer capacitor. For example, first, the perovskite-type barium titanate powder and conventionally known compounding agents such as additives, organic binders, plasticizers, and dispersants are mixed, dispersed and slurried, and solids in the slurry are molded to obtain ceramic sheets. . Subsequently, a conductive paste for forming internal electrodes is printed on one surface of the ceramic sheet, and after drying, a plurality of ceramic sheets are laminated, and then a laminate is formed by pressing in the thickness direction. Furthermore, this laminated body is heat-processed, a binder removal process is performed, and it bakes and produces a fired body. Then, a laminated capacitor can be obtained by apply | coating and baking In-Ga paste, Ni paste, Ag paste, nickel alloy paste, copper paste, copper alloy paste, etc. to this baking body.

또한, 본 발명에서 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은, 예를 들면 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지 등의 수지에 배합하고, 수지 시트, 수지 필름, 접착제 등으로서 인쇄 배선판이나 다층 인쇄 배선판 등의 재료에 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은, EL 소자의 유전체 재료, 내부 전극과 유전체층의 수축차를 억제하기 위한 공재, 전극 세라믹 회로 기판이나 유리 세라믹 회로 기판의 기재 및 회로 주변 재료의 원료, 배기 가스 제거나 화학 합성 등의 반응시에 사용되는 촉매, 대전 방지 효과나 클리닝 효과를 부여하는 인쇄 토너의 표면 개질재 등으로서 바람직하게 사용할 수 있다. In addition, the perovskite-type barium titanate powder obtained by this invention is mix | blended with resin, such as an epoxy resin, a polyester resin, a polyimide resin, and a printed wiring board and a multilayer printed wiring board as a resin sheet, a resin film, an adhesive agent, etc., for example. It can use suitably for materials, such as these. Further, the perovskite-type barium titanate powder is a dielectric material of an EL element, a common material for suppressing a shrinkage difference between an internal electrode and a dielectric layer, a base material of an electrode ceramic circuit board or a glass ceramic circuit board, a raw material of a circuit peripheral material, and exhaust. It can be used suitably as a catalyst used at the time of reaction, such as gas removal or chemical synthesis, the surface modifier of the printing toner which gives an antistatic effect or a cleaning effect.

<실시예><Example>

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to this.

또한, 실시예에 있어서 평균 입경은, 임의로 추출한 샘플 1000개에 대해서 주사형 전자 현미경 관찰(SEM)로부터 구한 평균값으로 구하였다. In addition, in the Example, the average particle diameter was calculated | required with the average value calculated | required from scanning electron microscope observation (SEM) about 1000 samples extracted arbitrarily.

<탄산바륨 시료> Barium Carbonate Sample

탄산바륨은 하기 표 2에 나타내는 물성을 갖는 시판되고 있는 것을 사용하였다.As the barium carbonate, a commercially available one having physical properties shown in Table 2 below was used.

Figure 112009013135545-PAT00002
Figure 112009013135545-PAT00002

<이산화티탄 시료> Titanium Dioxide Sample

이산화티탄은 하기 표 3에 나타내는 물성을 갖는 시판되고 있는 것을 사용하였다. As a titanium dioxide, the commercially available thing which has the physical property shown in following Table 3 was used.

Figure 112009013135545-PAT00003
Figure 112009013135545-PAT00003

실시예 1 내지 3Examples 1 to 3

상기 탄산바륨 시료와, 상기 이산화티탄 시료를 Ba/Ti의 몰비로 1.00이 되도록 습식 혼합기로서 볼밀(비드 직경; 1 mm의 지르코니아 비드, 용매: 물)을 이용하여, 6 시간 동안 혼합 처리한 후, 130 ℃에서 2 시간 동안 건조하여 건조 분말을 얻었다. The barium carbonate sample and the titanium dioxide sample were mixed and treated for 6 hours using a ball mill (bead diameter; 1 mm zirconia bead, solvent: water) as a wet mixer so as to have a molar ratio of Ba / Ti of 1.00. It dried at 130 degreeC for 2 hours, and obtained dry powder.

도 3에 나타내는 전기식 배치로를 포함하는 소성로에서, 대기하에 상기 건조 분말 7 g을 2.5 ℃/분의 승온 속도로 하기 표 4에 나타내는 온도까지 승온하고, 6 시간 동안 유지하여 하소하였다. In a firing furnace including the electric batch furnace shown in FIG. 3, 7 g of the dry powder was heated to a temperature shown in Table 4 below at a temperature increase rate of 2.5 ° C./min under air, and maintained for 6 hours to be calcined.

도 3에 도시한 소성로의 로 (1)의 내부의 사면은 알루미나 파이버 보드로 덮이고, 로 내에 알루미나로 이루어지는 시료 용기 (2)의 통 중에 시료 (3)이 수용되어 있으며, 도입관 (4)의 도입구 (5)로부터 가습 공기 (6)을 로 내에 도입하고, 배출관 (7)의 배출구 (8)로부터 가습 공기를 로밖으로 배출한다. The inside of the slope of the furnace 1 of the kiln shown in FIG. 3 is covered with an alumina fiber board, and the sample 3 is accommodated in the barrel of the sample container 2 made of alumina in the furnace. Humidified air 6 is introduced into the furnace from the inlet 5, and humidified air is discharged out of the furnace from the outlet 8 of the discharge pipe 7.

하소는 하소 개시와 동시에 소성로에, 공기를 30 ℃로 가온된 물 중을 통과시켜 가습한 가습 공기 A(이슬점 21 ℃)를 2 ℓ/분의 비율로 도입하면서 행하였다. 소성로의 용량은 3 ℓ이다. At the same time as calcination commences, calcination was carried out while passing air through water heated to 30 ° C. and introducing humidified air A (dew point 21 ° C.) at a rate of 2 L / min. The capacity of the kiln is 3 liters.

또한, 가온 전의 공기의 상태는 27.8 ℃, 습도 24 %, 이슬점 7 ℃이다. 30 ℃로 가온된 물 중을 통과시켜 가습한 가습 공기 A는, 도입구 (5)의 측정값으로 26.1 ℃, 습도 72 %, 이슬점 21 ℃이다. In addition, the state of air before heating is 27.8 degreeC, humidity 24%, and dew point of 7 degreeC. The humidified air A humidified by letting it pass through the water heated at 30 degreeC, is 26.1 degreeC, 72% of humidity, and 21 degreeC of dew point by the measured value of the inlet (5).

하소 종료 후, 냉각하고, 분쇄를 행하여 티탄산바륨 분말을 얻었다. After the completion of calcination, the mixture was cooled and pulverized to obtain barium titanate powder.

실시예 4 내지 6Examples 4-6

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 4에 나타내는 온도까지 승온하고, 6 시간 동안 유지하여 하소하였다. A dry powder was prepared in the same manner as in Example 1, and 7 g of the dry powder was heated in an electric batch furnace at a temperature increase rate of 2.5 ° C./min to the temperature shown in Table 4, held for 6 hours, and calcined.

하소는 하소 개시와 동시에 소성로에, 공기를 45 ℃로 가온된 물 중을 통과시켜 가습한 가습 공기 B(이슬점 25 ℃)를 2 ℓ/분의 비율로 도입하면서 행하였다.At the same time as calcination commences, calcination was carried out while passing air through water heated to 45 ° C. and introducing humidified air B (dew point 25 ° C.) at a rate of 2 L / min.

또한, 가온 전의 공기의 상태는 27.8 ℃, 습도 24 %, 이슬점 7 ℃이다. 45 ℃로 가온된 물 중을 통과시켜 가습한 가습 공기 B는, 도입구 (5)의 측정값으로 27.1 ℃, 습도 87 %, 이슬점 25 ℃이다. In addition, the state of air before heating is 27.8 degreeC, humidity 24%, and dew point of 7 degreeC. The humidified air B humidified by passing through water heated to 45 ° C is 27.1 ° C, humidity 87%, and dew point 25 ° C in the measured value at the inlet 5.

하소 종료 후, 냉각하고, 분쇄를 행하여 티탄산바륨 분말을 얻었다. After the completion of calcination, the mixture was cooled and pulverized to obtain barium titanate powder.

비교예 1 내지 3Comparative Examples 1 to 3

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 4에 나타내는 온도까지 승온하고, 6 시간 동안 유지하여 하소하였다. A dry powder was prepared in the same manner as in Example 1, and 7 g of the dry powder was heated in an electric batch furnace at a temperature increase rate of 2.5 ° C./min to the temperature shown in Table 4, held for 6 hours, and calcined.

하소는 소성로에 공기를 도입하지 않고 행하였다. Calcination was performed without introducing air into the kiln.

하소 종료 후, 냉각하고, 분쇄를 행하여 티탄산바륨 분말을 얻었다. After the completion of calcination, the mixture was cooled and pulverized to obtain barium titanate powder.

비교예 4 내지 6Comparative Examples 4 to 6

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 4에 나타내는 온도까지 승온하고, 6 시간 동안 유지하여 하소하였다. 또한, 하소는 하소 개시와 동시에 소성로에 탄산 가스를 2 ℓ/분의 비율로 도입하면서 행하였다. A dry powder was prepared in the same manner as in Example 1, and 7 g of the dry powder was heated in an electric batch furnace at a temperature increase rate of 2.5 ° C./min to the temperature shown in Table 4, held for 6 hours, and calcined. In addition, calcination was carried out while introducing carbonate gas into the baking furnace at the rate of 2 L / min at the same time as calcination start.

또한, 탄산 가스는 가온하지 않는 것을 이용하였다. 가온하지 않는 탄산 가스는, 도입구 (5)의 측정값으로 22.3 ℃, 습도 37 %, 이슬점 8 ℃이다. In addition, carbonic acid gas was used that does not heat. Carbonic acid gas which is not heated is 22.3 degreeC, 37% of humidity, and dew point of 8 degreeC by the measured value of the inlet port 5. As shown in FIG.

하소 종료 후, 냉각하고, 분쇄를 행하여 티탄산바륨 분말을 얻었다. After the completion of calcination, the mixture was cooled and pulverized to obtain barium titanate powder.

비교예 7 내지 9Comparative Examples 7 to 9

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5℃/분의 승온 속도로 표 4에 나타내는 온도까지 승온하고, 6 시간 동안 유지하여 하소하였다. A dry powder was prepared in the same manner as in Example 1, and 7 g of the dry powder was heated up to the temperature shown in Table 4 at a temperature increase rate of 2.5 ° C / min in an electric batch furnace, and maintained for 6 hours to be calcined.

또한, 하소는 하소 개시와 동시에 소성로에 공기를 2 ℓ/분의 비율로 도입하면서 행하였다. In addition, calcination was performed while introducing air into the baking furnace at the rate of 2 L / min at the same time as calcination start.

또한, 공기의 상태는 도입구 (5)의 측정값으로 27.8 ℃, 습도 24 %, 이슬점 7 ℃이다. In addition, the state of air is 27.8 degreeC, 24% of humidity, and dew point of 7 degreeC by the measured value of the inlet (5).

하소 종료 후, 냉각하고, 분쇄를 행하여 티탄산바륨 분말을 얻었다. After the completion of calcination, the mixture was cooled and pulverized to obtain barium titanate powder.

Figure 112009013135545-PAT00004
Figure 112009013135545-PAT00004

<티탄산바륨 시료의 물성 평가> Evaluation of physical properties of barium titanate sample

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에서 얻어진 티탄산바륨 시료에 대해서, 평균 입경, BET 비표면적, 정방정의 지표가 되는 c축과 a축의 비(c/a)를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타낸다. 또 c축과 a축의 비는 X선 회절에 의해 구하였다.For the barium titanate samples obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9, the ratio (c / a) between the c-axis and the a-axis serving as an index of the average particle diameter, the BET specific surface area, and the tetragonal crystal was measured. The results are shown in Table 5 below. In addition, the ratio of c-axis and a-axis was calculated | required by X-ray diffraction.

Figure 112009013135545-PAT00005
Figure 112009013135545-PAT00005

표 5로부터, 하소를 가습 공기를 도입하여 행하여 얻어지는 티탄산바륨은, 하소 온도가 동일하고 가습 공기를 도입하지 않고 하소하여 얻어진 것과 비교하여, 정방정의 지표가 되는 c축과 a축의 비(c/a)가 높고 정방정성이 우수하다는 것을 알 수 있다. From Table 5, the barium titanate obtained by calcining by introducing humidified air has a ratio between the c-axis and the a-axis, which are indices of tetragonal, as compared with those obtained by calcining without the introduction of humidified air with the same calcining temperature (c / a ) And high tetragonality.

<산업상의 이용 가능성>Industrial availability

본 발명은 미세하고, 높은 정방정성을 갖는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조할 수 있기 때문에, 제조된 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은 특히 압전체, 광학 전자학재, 유전체, 반도체, 센서 등의 전자 부품용 기능성 세라믹의 원료로서 이용할 수 있다. Since the present invention can produce fine and highly tetragonal perovskite-type barium titanate powder, the manufactured perovskite-type barium titanate powder is particularly suitable for piezoelectric, optical electronic materials, dielectrics, semiconductors, sensors and the like. It can use as a raw material of the functional ceramic for components.

도 1은 온도와 건조 공기 1 ㎡에 포함되는 포화 수증기량(습도 100 %)의 관계를 나타내는 그래프이다. 1 is a graph showing the relationship between the temperature and the amount of saturated water vapor (humidity 100%) contained in 1 m 2 of dry air.

도 2는 습도 곡선으로부터 이슬점을 구하기 위한 그래프이다. 2 is a graph for obtaining a dew point from a humidity curve.

도 3은 소성로의 한 실시 양태를 나타낸 개략도이다. 3 is a schematic view showing an embodiment of a firing furnace.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

1: 로1: as

2: 시료 용기2: sample container

3: 시료3: sample

4: 도입관4: introduction tube

5: 도입구5: inlet

6: 가습 공기6: humidifying air

7: 배출관7: discharge pipe

8: 배출구8: outlet

9: 마개9: plug

10: 기초대10: Foundation

Claims (7)

탄산바륨과 이산화티탄을 포함하는 혼합물을 하소(calcination)하여 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 하소를 가습 공기의 존재하에 행하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법. A method for producing a perovskite-type barium titanate powder by calcining a mixture containing barium carbonate and titanium dioxide, wherein the calcination is carried out in the presence of humidified air of the perovskite-type barium titanate powder. Manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 하소를 소성로 중에 가습 공기를 도입하면서 행하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법. The method for producing a perovskite-type barium titanate powder according to claim 1, wherein the calcination is performed while introducing humidified air into the firing furnace. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가습 공기가 온도를 조정한 물을 통과하여 가습된 공기로 이루어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법.The method for producing perovskite-type barium titanate powder according to claim 1 or 2, wherein the humidified air is made of air humidified through water adjusted with temperature. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가습 공기의 이슬점이 15 ℃ 이상인 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법. The manufacturing method of the perovskite type barium titanate powder of any one of Claims 1-3 whose dew point of the said humidified air is 15 degreeC or more. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하소를 700 내지 1200 ℃에서 행하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법. The method for producing a perovskite-type barium titanate powder according to any one of claims 1 to 4, wherein the calcination is performed at 700 to 1200 ° C. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, BET 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 탄산바륨을 이용하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법. The method for producing a perovskite-type barium titanate powder according to any one of claims 1 to 5, wherein barium carbonate is used having a BET specific surface area of 10 m 2 / g or more. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, BET 비표면적이 5 ㎡/g 이상인 이산화티탄을 이용하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법.The method for producing perovskite-type barium titanate powder according to any one of claims 1 to 5, wherein titanium dioxide having a BET specific surface area of 5 m 2 / g or more is used.
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