KR20090095492A - 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 used as a functional ceramic material for electronic components. A method for manufacturing perovskite barium titanate powder used as a functional ceramic material for electronic components comprises the following step of calcining an organic acid salt composite containing Ba and Ti 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, Ba 원자와 Ti 원자를 포함하는 복합 유기산염을 하소(calcination)하는 방법이 있다. 예를 들면, 염화바륨과 염화티탄을 포함하는 용액과 옥살산 수용액을 접촉시켜 반응을 행하여 옥살산바륨티타닐을 얻은 후, 상기 옥살산바륨티타닐을 하소하고 탈옥살산 처리하는 옥살산염법이 대표적이다. 이 옥살산염법으로 얻어지는 페로브스카이 트형 티탄산바륨 분말은, 미세하고 정방정성이 높은 것을 얻기 어렵다는 문제가 있다. As one method for producing the perovskite type barium titanate powder, there is a method for calcining a complex organic acid salt containing Ba atoms and Ti atoms. For example, an oxalate method is performed in which a solution containing barium chloride and titanium chloride is brought into contact with an aqueous solution of oxalic acid to react to obtain barium titanyl oxalate, followed by calcination of the barium titanyl oxalate followed by oxalic acid treatment. The perovskite-type barium titanate powder obtained by this oxalate method has a problem that it is difficult to obtain fine and high tetragonality.

이 때문에, 예를 들면 하기 특허 문헌 1에는, 수용성 바륨염과 수용성 티타늄염 및 옥살산의 수용액을 동시에 혼합하고, 얻어진 겔을 단시간에 강력 교반 해쇄함으로써 얻어진 미세한 옥살산바륨티타닐(BaTiO(C2O4)·4H2O)의 결정을 700 내지 900 ℃에서 하소하는 방법이 제안되어 있다. For this reason, for example, Patent Document 1 below discloses fine barium titanyl oxalate (BaTiO (C 2 O 4) obtained by simultaneously mixing a water-soluble barium salt, a water-soluble titanium salt, and an aqueous solution of oxalic acid, and then stirring and stirring the obtained gel in a short time. ), it has been suggested how to calcination at 700 to 900 ℃ the crystal of 4H 2 O).

또한, 하기 특허 문헌 2 및 3에는, 옥살산바륨티타닐을 습식 분쇄 처리하여, 미세한 옥살산바륨티타닐을 얻은 후, 얻어진 옥살산바륨티타닐을 하소하는 방법이 제안되어 있다. Further, Patent Documents 2 and 3 below propose methods of calcining barium oxalate titanyl obtained after wet grinding of barium oxalate titanate to obtain fine barium titanate.

또한, 하기 특허 문헌 4에는 염화바륨 수용액과 염화티탄 수용액과의 혼합 수용액을 옥살산 수용액에 첨가하여 바륨티탄산옥살라이트를 침전시킨 후, 에이징하고, 세정, 여과, 건조시켜 바륨티탄산옥살라이트를 제조하는 단계; 제조한 바륨티탄산옥살라이트를 1차 하소 후, 1차 분쇄하여 미립의 티탄산바륨 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미립의 티탄산바륨 분말을 2차 하소 후, 2차 분쇄하는 단계를 포함하는 방법이 제안되어 있다. In addition, Patent Document 4 discloses a mixed solution of an aqueous barium chloride solution and an aqueous titanium chloride solution to an oxalic acid solution to precipitate barium titanate, followed by aging, washing, filtration and drying to produce barium titanate. ; Calcining the prepared barium titanate oxalite first, and then pulverizing to produce fine barium titanate powder; And after the second calcination of the fine barium titanate powder, a second grinding step has been proposed.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (소)61-146710호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-146710

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-123431호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-123431

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2002-53320호 공보[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-53320

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2003-212543호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-212543

상기 종래 기술과 같이 복합 유기산염을 사용하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법이 여러가지 검토되어 있지만, 더욱 공업적으로 유리한 방법으로 미세하고, 또한 높은 정방정성을 갖는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법이 요망되고 있었다. Although various methods for producing a perovskite-type barium titanate powder using a complex organic acid salt have been studied as in the conventional art, perovskite-type barium titanate powder having fine and high tetragonality by a more industrially advantageous method. There was a need for a method for producing the same.

따라서, 본 발명의 목적은, 복합 유기산염을 사용하여 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 using a composite organic acid salt and which has high tetragonality even at the same calcination temperature.

본 발명자들은 상기 실정을 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, Ba 원자와 Ti 원자를 포함하는 복합 유기산염을 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 있으며, 얻어지는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말은 미세하고, 동일한 하소 온도 에서도 높은 정방정성을 갖게 되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The present inventors have made intensive studies in view of the above situation, and as a result, when a large amount of carbonic acid gas is present in the furnace when calcining a complex organic acid salt containing Ba atoms and Ti atoms, it is applicable to the perovskite-type barium titanate powder obtained. Since barium carbonate is formed on the surface or inside of the powder, a perovskite-type barium titanate powder having low characteristics as a ferroelectric, having a lower ratio (c / a) of the c-axis and a-axis, which are indicative of tetragonal crystals, is also produced. When generation of carbonate gas during calcination is suppressed, perovskite-type barium titanate powder having high tetragonality can be produced even at the same calcination temperature, and further, when calcination is performed in the presence of humidified air, the carbon dioxide gas is humidified. It is effectively absorbed by the water vapor in the air, which can reduce the concentration of carbon dioxide gas in the calcining, Fine probe Perovskite - Type of barium titanate powder, and have found that a high spinning stability at the same calcination temperature, and completed the present invention.

즉, 본 발명이 제공하고자 하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말의 제조 방법은, Ba 원자와 Ti 원자를 포함하는 복합 유기산염을 하소하여 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 하소를 가습 공기의 존재하에 행하는 것을 특징으로 하는 것이다. That is, the method for producing the 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 complex organic acid salt containing a Ba atom and a Ti atom, It is characterized in that in the presence of humidified 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, Ba 원자와 Ti 원자를 포함하는 복합 유기산염을 하소하여 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 하소를 가습 공기의 존재하에 행하는 것을 특징으로 한다. The method for producing a perovskite-type barium titanate powder according to the present invention is a method for producing a perovskite-type barium titanate powder by calcining a complex organic acid salt containing a Ba atom and a Ti atom, wherein the calcination is performed by humidifying air. It is characterized by performing in presence.

본 발명에서 사용하는 원료의 Ba 원자와 Ti 원자를 포함하는 복합 유기산염(이하, "복합 유기산염"이라 약기함)으로는, Ba과 Ti의 복염을 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 복합 유기산염으로는, 예를 들면 포름산염, 옥살산염, 아세트산염, 프로피온산염, 숙신산염, 말산염, 타르타르산염, 시트르산염, 락트산염 등의 카르복실산염 또는 이들 카르복실산을 2종 이상 포함하는 예를 들면, 옥살산과 락트산을 모두 포함하는 카르복실산의 복합염(일본 특허 출원 2007-40018호 참조) 등을 들 수 있다. 예를 들면, 옥살산바륨티타닐, 시트르산바륨티타닐, 숙신산바륨티타닐 등을 들 수 있다. The complex organic acid salt (hereinafter abbreviated as "complex organic acid salt") containing Ba atoms and Ti atoms of the raw material used in the present invention can be used without particular limitation as long as it can form double salts of Ba and Ti. . Examples of such complex organic acid salts include carboxylates such as formate, oxalate, acetate, propionate, succinate, malate, tartarate, citrate and lactate or two or more of these carboxylic acids. For example, the compound salt of carboxylic acid containing both oxalic acid and lactic acid (refer Japanese patent application 2007-40018) etc. are mentioned. For example, barium titanyl oxalate, barium titanyl citrate, barium titanyl succinate, etc. are mentioned.

이들 중, 본 발명에 있어서, 옥살산염, 시트르산염이 바람직하고, 특히 옥살산염이 Ba/Ti의 원자비가 1 근방인 것을 용이하게 제조할 수 있으며, 제조 비용의 관점에서도 특히 바람직하다. Among these, in the present invention, oxalate and citrate are preferable, and particularly, the oxalate can be easily produced in which the atomic ratio of Ba / Ti is around 1, and is particularly preferable in view of production cost.

복합 유기산염 중 Ba 원자와 Ti 원자의 함유 비율은 Ba 원자와 Ti 원자의 몰비(Ba/Ti)로 0.99 내지 1.01, 바람직하게는 0.995 내지 1.005이면 미세하고 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨을 제조한다는 점에서 특히 바람직하다.The content ratio of Ba atom and Ti atom in the complex organic acid salt is a molar ratio (Ba / Ti) of Ba atom and Ti atom, and is 0.99 to 1.01, preferably 0.995 to 1.005. It is especially preferable at the point of manufacture.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 복합 유기산염은 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말로 된 경우의 A 사이트 원소인 Ba 원자의 일부 대체로서 Ca 또는/및 Sr 원자가 함유되어 있을 수도 있고, 또한 B 사이트 원소인 Ti 원자의 일부 대체로서 Zr 원자가 함유되어 있을 수도 있다. 이 경우, Ba의 일부 대체로 하는 Ca 또는/및 Sr 원자의 대체량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, Ba 원자에 대하여 50 몰% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ti의 일부 대체로 하는 Zr 원자의 대체량도 특별히 제한되는 것은 아니지만, Ti 원자에 대하여 50 몰% 미만으로 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. In addition, in the present invention, the complex organic acid salt may contain Ca or / and Sr atoms as a partial replacement of Ba atoms, which are A site elements in the case of perovskite type barium titanate powder, and are B site elements. Zr atoms may be contained as part of the Ti atoms. In this case, the substitution amount of Ca or / and Sr atoms to be partially replaced by Ba is not particularly limited, but is preferably less than 50 mol% with respect to Ba atoms. On the other hand, the amount of substitution of Zr atoms which is partially substituted for Ti is not particularly limited, but is preferably less than 50 mol% with respect to Ti atoms. 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.

본 발명에서 이용되는 복합 유기산염의 다른 물성은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 주사형 전자 현미경 사진(SEM 관찰)에 의해 구해지는 평균 입경이 200 ㎛ 이하, 바람직하게는 100 ㎛ 이하이면 미세하고 정방정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨를 제조한다는 점에서 바람직하다. 또한, 상기 주사형 전자 현미경 사진(SEM 관찰)으로부터 구한 평균 입경은, 임의로 추출한 샘플 1000개에 대해서 주사형 전자 현미경 관찰(SEM 관찰)로부터 구한 평균의 값을 나타낸다. Although the other physical properties of the complex organic acid salt used in the present invention are not particularly limited, the average particle diameter obtained by scanning electron micrograph (SEM observation) is 200 µm or less, preferably 100 µm or less, which is fine and has high tetragonality. It is preferable at the point which manufactures a perovskite type barium titanate. In addition, the average particle diameter calculated | required from the said scanning electron micrograph (SEM observation) shows the value of the average calculated | required from the scanning electron microscope observation (SEM observation) with respect to 1000 samples extracted arbitrarily.

본 발명에서 사용하는 복합 유기산염은 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 옥살산염의 경우는, 염화티탄 및 염화바륨을 포함하는 수용액과, 옥살산 수용액을 접촉시켜 옥살산염을 석출시키고, 필요에 따라 숙성 반응을 행하고, 이어서 통상법에 의해 고액 분리하여 회수하고, 필요에 따라 세정, 건조, 분쇄 등을 행함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2006-321722호 공보, 일본 특허 공개 제2006-321723호 공보, 일본 특허 공개 제2006-348026호 공보, 일본 특허 공개 제2004-123431호 공보 등에 기재되어 있는 방법에 의해 제조되는 복합 유기산염을 들 수 있다. The complex organic acid salt used in the present invention can be produced by a known method. For example, in the case of oxalate, an aqueous solution containing titanium chloride and barium chloride and an oxalic acid aqueous solution are brought into contact with each other to precipitate the oxalate, and if necessary, a aging reaction is carried out, followed by solid-liquid separation and recovery by a conventional method. It can manufacture by wash | cleaning, drying, grinding | pulverization, etc. accordingly. For example, by the methods described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-321722, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-321723, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-348026, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-123431, etc. The complex organic acid salt manufactured is mentioned.

또한, 시트르산염의 경우는, 티탄의 시트르산 용액에 염화바륨의 용액을 첨가하고, 시트르염을 석출시키고, 필요에 따라 숙성 반응을 행하고, 이어서 통상법에 의해 고액 분리하여 회수하고, 필요에 따라 세정, 건조, 분쇄 등을 행함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제3,231,328호 공보 등에 기재되어 있는 방법에 의해 제조되는 복합 유기산염을 들 수 있다. In the case of citrate, a solution of barium chloride is added to a citric acid solution of titanium, the citrate salt is precipitated, and a aging reaction is carried out if necessary, followed by solid-liquid separation and recovery by conventional methods, and washing and drying as necessary. And pulverization can be produced. For example, the complex organic acid salt manufactured by the method described in US Pat. No. 3,231,328 can be mentioned.

또한, 옥살산과 락트산을 모두 포함하는 카르복실산의 복합염은, 티탄 성분, 바륨 성분 및 락트산 성분을 포함하는 용액과, 옥살산 성분을 포함하는 용액을 알코올을 포함하는 용매 중에서 접촉하여 반응함으로써 제조할 수 있다(일본 특허 출원 2007-40018호 참조). Further, a complex salt of carboxylic acid containing both oxalic acid and lactic acid can be prepared by contacting a solution containing a titanium component, a barium component and a lactic acid component with a solution containing an oxalic acid component in contact with a solvent containing an alcohol. (See Japanese Patent Application No. 2007-40018).

또한, 복합 유기산염의 분쇄를 행하는 경우는, 습식으로 행하는 것이 바람직하고, 예를 들면 상기 복합 유기산염을 포함하는 슬러리를, 습식 분쇄 장치에 장입하여 분쇄 처리하는 방법을 들 수 있다. 습식 분쇄 장치로는, 예를 들면 볼밀, 비드밀 등을 들 수 있다. 상기 슬러리의 제조에 이용되는 용매로는, 복합 유기산염에 대하여 불활성인 것이 이용되고, 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 염화메틸렌, 아세트산에틸, 디메틸포름아미드 및 디에틸에테르 등을 들 수 있다. 이 중, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 염화메틸렌, 아세트산에틸, 디메틸포름아미드 및 디에틸에테르 등의 유기 용매로 또한 Ba과 Ti의 용출이 적은 것을 이용하면, 결정성이 높은 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 용매는 1종 또는 2종 이상 조합시켜 사용할 수 있다. 또한, 습식 처리 후, 건조는 분무 건조기에 의해 슬러리마다 행할 수도 있다.Moreover, when grind | pulverizing a complex organic acid salt, it is preferable to carry out by wet, for example, the method of charging the slurry containing the said complex organic acid salt into a wet grinding device and grind | pulverizing is mentioned. As a wet grinding apparatus, a ball mill, a bead mill, etc. are mentioned, for example. As a solvent used for the preparation of the slurry, one which is inert to a complex organic acid salt is used. For example, water, methanol, ethanol, propanol, butanol, toluene, xylene, acetone, methylene chloride, ethyl acetate, dimethylformamide And diethyl ether. Among these, when organic solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, toluene, xylene, acetone, methylene chloride, ethyl acetate, dimethylformamide, and diethyl ether are used, and those having low elution of Ba and Ti are used, It is preferable because a high perovskite type barium titanate powder can be obtained. The said solvent can be used 1 type or in combination of 2 or more types. In addition, after a wet process, drying can also be performed for every slurry with a spray dryer.

또한, 상기 복합 유기산염은 고순도인 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 얻기 위해 고순도인 것을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the composite organic acid salt is preferably used in the high purity to obtain a high purity perovskite-type barium titanate powder.

본 발명의 반응 조작은 상기 복합 유기산염을 하소한다. 최종 제품에 포함되는 유기물은, 재료의 유전체 특성을 손상시킬 뿐만 아니라, 세라믹화를 위한 열 공정에서의 거동의 불안정 요인이 되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 하소에 의해 복합 유기산염을 열 분해하여 목적으로 하는 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말을 얻을 뿐만 아니라, 복합 유기산염 유래의 유기물을 충분히 제거할 필요가 있다. The reaction operation of the present invention calcines the complex organic acid salt. Organics included in the final product are undesirable because they not only impair the dielectric properties of the material, but also cause instability in behavior in the thermal process for ceramicization. Therefore, in the present invention, it is necessary to thermally decompose the complex organic acid salt by calcination to obtain the target perovskite-type barium titanate powder and to sufficiently remove the organic substance derived from the complex organic acid salt.

하소 온도는 700 내지 1200 ℃, 바람직하게는 800 내지 1000 ℃이다. 그 이유는 하소 온도가 700 ℃ 미만이면 페로브스카이트형 티탄산바륨에의 생성 반응이 진행되지 않아, 미반응인 상태가 되기 쉬우며, 한편 하소 온도가 1200 ℃를 초과하면 생성된 페로브스카이트형 티탄산바륨이 입자 성장을 일으키는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. The calcination temperature is 700 to 1200 ° C, preferably 800 to 1000 ° C. The reason for this is that if the calcination temperature is less than 700 ° C, the formation reaction to the perovskite-type barium titanate does not proceed, and thus it is easy to be in an unreacted state. It is not desirable because barium tends to cause grain growth.

하소 시간은 4 시간 이상, 바람직하게는 6 내지 30 시간이다. 또한, 이 하소는 분체 특성을 균질하게 하기 위해서, 1회 하소한 것을 분쇄하여 재하소를 행할 수도 있다. 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 calcination time is at least 4 hours, preferably 6 to 30 hours. In addition, this calcination may be pulverized and recalcined once in order to make powder characteristics homogeneous. 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, 페로브스카이트형 티탄산바륨에의 생성 반응에 있어서 소성로 내에서 발생한 탄산 가스를 효율적으로 흡수시킨다는 점에서 특히 바람직하다. The moisture content in 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., the perovskite-type barium titanate is added. It is especially preferable at the point which efficiently absorbs the carbon dioxide gas which generate | occur | produced in the kiln in the production reaction.

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 112009013135882-PAT00001
Figure 112009013135882-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 페로브스카이트형 티탄산바륨에의 생성 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 복합 유기산염이 열분해하기 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 perovskite is 1 L / min or more, preferably 2-5 L / min. It is preferable at the point which produces | generates the carbon dioxide gas which generate | occur | produced in the kiln in the formation reaction to a sky-type barium titanate efficiently, and prevents furnace temperature from falling by humidified humidified air. In addition, at the time of introduction of the humidified humidified air into the calcination furnace, the introduction of the humidified air into the calcination furnace at least before the pyrolysis of the complex organic acid salt effectively absorbs the carbon dioxide generated in the reaction process and suppresses the generation of the carbon dioxide gas. It is especially preferable in that it exists.

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, 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 임의로 추출한 샘플 1000개에 대해서 주사형 전자 현미경 관찰로부터 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. In addition, preferable physical properties of the perovskite-type barium titanate powder obtained in the present invention have an average particle diameter of 0.5 µm or more, preferably 0.05 to 0.05, for 1000 samples arbitrarily extracted by scanning electron microscope observation. 0.3 µm, BET specific surface area of at least 2 m 2 / g, preferably 3 to 20 m 2 / g, very high purity, especially raw materials for functional ceramics for electronic components such as piezoelectrics, optical electronics, dielectrics, semiconductors, sensors, etc. Perovskite-type barium titanate powder useful as a powder.

또한, 필요에 따라, 복합 유기산염에 부성분 원소 함유 화합물을 혼합하고, 이 후에 하소를 행하면, 부성분 원소의 산화물을 포함하는 페로브스카이트형 세라믹 원료 분말을 얻을 수 있다. 또한, 하소 후의 페로브스카이트형 티탄산바륨 분말에 부성분 원소 함유 화합물을 첨가하고 재하소하는 것에 의해서도 부성분 원소를 함유하는 페로브스카이트형 세라믹 원료 분말을 얻을 수 있다. 상기 부성분 원소로는 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 원소로서 이용된다. If necessary, the perovskite-type ceramic raw material powder containing the oxide of the subcomponent element can be obtained by mixing the subcomponent element-containing compound with the complex organic acid salt and then calcining thereafter. In addition, the perovskite-type ceramic raw material powder containing the subcomponent element can also be obtained by adding the subcomponent element-containing compound to the perovskite-type barium titanate powder after calcination and again calcining. As the minor component elements, rare earth elements such as Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Li, Bi, Zn, Mn , Al, Si, Sr, Co, V, Nb, Ni, Cr, B, Fe and Mg is used as one or more elements selected from.

또한, 이들 부성분 원소 함유 화합물의 조합이나 첨가량은, 생성되는 세라믹에 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. In addition, the combination and addition amount of these subcomponent element containing compounds can be arbitrarily set according to the dielectric properties required for the ceramic to be 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.

<옥살산바륨티타닐의 제조> <Production of barium titanyl oxalate>

염화바륨2수화물염 600 g(2.456 몰) 및 사염화티탄 444 g(2.342 몰)을 물 4100 ㎖에 용해시킨 혼합 용액을 제조하고, 이것을 A액으로 하였다. 이어서 옥살산 620 g을 70 ℃의 온수 1500 ㎖에 용해시켜 옥살산 수용액을 제조하고, 이것을 B액으로 하였다. A액에 B액을 70 ℃로 유지하면서 교반하에 120 분에 걸쳐 첨가하고, 추가로 70 ℃에서 1 시간 동안 교반하에 숙성하였다. 냉각 후, 여과하여 옥살산바륨티타닐을 회수하였다. 이어서 회수한 옥살산바륨티타닐을 증류수 4.5 ℓ에서 3회 리펄프하여 세정하였다. 이어서, 105 ℃에서 건조하고, 분쇄하여 옥살산바륨티타닐(BaTiO(C2O4)·4H2O) 1000 g을 얻었다. 얻어진 옥살산바륨티타닐의 물성값을 하기 표 2에 나타낸다. A mixed solution in which 600 g (2.456 mol) of barium chloride dihydrate salt and 444 g (2.342 mol) of titanium tetrachloride was dissolved in 4100 ml of water was prepared, and this solution was prepared as A solution. Subsequently, 620 g of oxalic acid was dissolved in 1500 ml of hot water at 70 ° C to prepare an aqueous oxalic acid solution, which was used as B solution. To solution A, solution B was added over 120 minutes while stirring at 70 ° C., and further aged at 70 ° C. for 1 hour under stirring. After cooling, it was filtered to recover barium titanyl oxalate. The recovered barium titanyl oxalate was then repulsed three times in 4.5 L of distilled water for washing. Then, drying at 105 ℃, and then pulverized, barium titanyl oxalate (C 2 O (BaTiO 4) · 4H 2 O) 1000 g was obtained. The physical property values of the obtained barium titanyl oxalate are shown in Table 2 below.

또한, Ba/Ti 몰비는 형광 X선 분석한 값에 기초하여 산출하였다. 또한, 평균 입경은 주사형 전자 현미경(SEM) 사진에 의해 임의로 추출한 샘플 1000개에 대해서 구한 평균값으로 하였다. In addition, Ba / Ti molar ratio was computed based on the value analyzed by fluorescence X-ray analysis. In addition, the average particle diameter was made into the average value calculated | required about 1000 samples arbitrarily extracted by the scanning electron microscope (SEM) photograph.

Figure 112009013135882-PAT00002
Figure 112009013135882-PAT00002

실시예 1 내지 4Examples 1-4

도 3에 나타내는 전기식 배치로를 포함하는 소성로에서, 대기하에 상기 옥살산바륨티타닐 시료 7 g을 2.5 ℃/분의 승온 속도로 하기 표 3에 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 barium titanyl oxalate sample was heated to a temperature shown in Table 3 below at a temperature increase rate of 2.5 ° C./min under an atmosphere, 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 5 내지 8Examples 5-8

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 3에 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 3, and maintained for 6 hours to be 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 4Comparative Examples 1 to 4

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 3에 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 3, and maintained for 6 hours to be 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 5 내지 8Comparative Examples 5 to 8

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 3에 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 3, and maintained for 6 hours to be 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 9 내지 12Comparative Examples 9 to 12

실시예 1과 동일하게 건조 분말을 제조하고, 건조 분말 7 g을 전기식 배치로에서 2.5 ℃/분의 승온 속도로 표 3에 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 3, 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 112009013135882-PAT00003
Figure 112009013135882-PAT00003

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

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 12에서 얻어진 티탄산바륨 시료에 대해서, 평균 입경, BET 비표면적, 정방정의 지표가 되는 c축과 a축의 비(c/a)를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 또 c축과 a축의 비는 X선 회절에 의해 구하였다. 또한, 평균 입경은 주사형 전자 현미경(SEM) 사진에 의해 임의로 추출한 샘플 1000개에 대해서 구한 평균값으로 하였다.For the barium titanate samples obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 12, 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 4 below. In addition, the ratio of c-axis and a-axis was calculated | required by X-ray diffraction. In addition, the average particle diameter was made into the average value calculated | required about 1000 samples arbitrarily extracted by the scanning electron microscope (SEM) photograph.

Figure 112009013135882-PAT00004
Figure 112009013135882-PAT00004

(주) 비교예 5에 있어서, 결정성의 티탄산바륨이 생성되지 않았기 때문에, c/a를 측정할 수 없었다. (Note) In Comparative Example 5, since crystalline barium titanate was not produced, c / a could not be measured.

표 4로부터, 하소를 가습 공기를 도입하여 행하여 얻어지는 티탄산바륨은 하소 온도가 동일하고 가습 공기를 도입하지 않고 하소하여 얻어진 것이나 BET 비표면적이 동일한 정도의 비교예의 것과 비교하여, 정방정의 지표가 되는 c축과 a축의 비(c/a)가 높고 정방정성이 우수하다는 것을 알 수 있다. From Table 4, the barium titanate obtained by calcining by introducing humidified air is obtained by calcining without the introduction of humidifying air with the same calcining temperature, or the index of tetragonal c as compared with that of the comparative example having the same BET specific surface area. It can be seen that the ratio of the axis to the a axis (c / a) is high and the tetragonality is excellent.

<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)

Ba 원자와 Ti 원자를 포함하는 복합 유기산염을 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 complex organic acid salt containing a Ba atom and a Ti atom, wherein the calcination is performed in the presence of humidified air. Method of making the powder. 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, 상기 복합 유기산염이 카르복실 산염인 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 the complex organic acid salt is a carboxylate. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 유기산염이 옥살산염인 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 the complex organic acid salt is oxalate.
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