KR970004271B1 - Doped batio3 based composition - Google Patents

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Abstract

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Description

도우핑된 BaTiO₃기재 조성물Doped BaTiO₃Base Composition

제1도는 하기 일반식 1.02Ba0.811Pb0.105Ca0.081Sr0.003O·Ti0.832Sn0.074Zr0.094O2·0.012CoO·0.009MnO·0.005Nb2O5으로 표시되는 본 발명에 의한 분산성의 극미한 다중 도판트 복합 코포옴의 50,000배 확대 투과 전자 현미경 사진.The first turn following formula 1.02Ba 0.811 Pb 0.105 Ca 0.081 Sr 0.003 O · Ti 0.832 Sn 0.074 Zr 0.094 O 2 · 0.012CoO · 0.009MnO · 0.005Nb infinitesimal multiple dopants of dispersibility of the present invention represented by the 2 O 5 50,000x magnified transmission electron micrograph of a composite composite poform.

제2도는 하기 일반식 0.998Ba0.792Pb0.104Ca0.098Sr0.006O·Ti0.831Sn0.070Zr0.099O2·0.032CoO으로 표시되는 단일 도판트 복합 티탄산바륨 코포옴의 50,000배 확대 투과 전자 현미경 사진.2 is a 50,000-fold magnification transmission electron micrograph of a single dopant compound barium titanate copolymer represented by the following general formula 0.998Ba 0.792 Pb 0.104 Ca 0.098 Sr 0.006 O.Ti 0.831 Sn 0.070 Zr 0.099 O 2 .0.032CoO.

본 발명은 티탄산바륨 기재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 좁은 입도 분포를 갖는 분산성의 극미한 도우핑된 티탄산바륨 코포옴에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to barium titanate based compositions, and more particularly to dispersible, finely doped barium titanate copolymers having a narrow particle size distribution.

티탄산바륨 기재 조성물은 전자 산업에서 캐패시터, 콘덴서 및 PTCR(저항의 정(+)의 온도 계수)소자를 생산하는데 광범위하게 상용된다. 티탄산바륨은 그의 전기적 특성이 첨가제 및(또는)도관들(dopant)들의 혼입에 의해 실질적으로 변형될 수 있기 때문에 전자 응용에 특히 유용하고 다재하다. 흔히 사용되는 첨가제는 BaTiO3회티탄석 구조를 갖는 MAO3(여기서, M은 2가 양이온이고, A는 4가 양이온임)화합물이다. 대표적인 첨가제로서는 칼슘, 스트롬튬, 바륨 및 납의 티탄산염, 지르콘산염 및 주석산염 등이 있다. 첨가제들은 BaTiO3기재 제제의 3몰% 이상이다. 도판트들은 넓은 범위의 금속 산화물들을 포함한다. 일반적으로, 이들은 총 BaTiO3기재 제제의 5몰% 미만이다. 사용되는 도판트(들)은 회티탄석 격자중에 완전히 또는 부분적으로 혼화되거나 또는 격자 중에 비혼화되는 것이 좋다. 사용되는 도판트들의 예로서는 La, 란탄족, Y, Nb, Ta, Cu, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Al, Si, Sb 및 Bi의 산화물들을 들 수 있다.Barium titanate based compositions are widely used in the electronics industry to produce capacitors, capacitors and PTCR (positive temperature coefficient of resistance) devices. Barium titanate is particularly useful and versatile for electronic applications because its electrical properties can be substantially modified by the incorporation of additives and / or conduits. Common additives used are MAO 3 having a perovskite structure 3 BaTiO times (where, M is a divalent cation, A is a tetravalent cation Im) are compounds. Representative additives include titanates, zirconates and tartarates of calcium, strontium, barium and lead. The additives are at least 3 mole percent of the BaTiO 3 based formulation. Dopants include a wide range of metal oxides. In general, they are less than 5 mole percent of the total BaTiO 3 based formulation. The dopant (s) used are preferably fully or partially miscible in the taritite grating or are unmiscible in the grating. Examples of the dopants used include oxides of La, lanthanide, Y, Nb, Ta, Cu, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Al, Si, Sb and Bi.

상업적인 실용에 있어서, 티탄산바륨 기재 제제들은 요구되는 순수한 티탄산염, 지르콘산염, 주석산염 및 도판트들을 혼합하거나, 또는 적당한 화학양론적 양의 바륨, 칼슘, 티탐 등의 산화물 또는 산화물 전구체(예, 탄산염, 수산화물 또는 질산염)의 친밀한 혼합물(intimate mixtrue)의 고온 고상(固狀)반응에 의해 소정의 분말을 직접 제조함으로써 제조된다. 순수한 티탄산염, 지르콘산염, 주석산염 등은 또한 전형적으로 고온 고상(固狀)반응법에 의해 제조된다.In commercial practice, barium titanate based formulations may be mixed with the required pure titanates, zirconates, tartarates and dopants, or oxides or oxide precursors (eg carbonates) of suitable stoichiometric amounts of barium, calcium, titam, etc. It is prepared by directly preparing the desired powder by high temperature solid state reaction of an intimate mixtrue) of hydroxide or nitrate. Pure titanates, zirconates, tartarates and the like are also typically prepared by high temperature solid state reaction methods.

선형 기술의 고상(固狀)반응에 의한 티탄산바륨 및 타탄산바륨 기재 조성물의 제조 방법은 비교적 간단함에도 불구하고 여러가지 불편한 점이 있다. 첫째, 밀링 단계가 전기적 특성에 악영향을 미칠 수 있는 오염 물질원으로서 작용한다. 둘째, 마이크로스케일의 불완전 혼합에 기인하는 조성상의 불균일성은 수분민감 특성을 증가시킬 수 있는 오프토티탄산바륨(Ba2Ti4)과 같은 바람직하지 못한상(床)형성을 야기할 수 있다. 셋째, 하소시키는 동안 상당한 입자성장 및 입자간 소결이 일어난다. 결과적으로, 밀링된 제품은 약 0.2-10미크론 범위의 넓은 입도 분포를 갖는 불규칙적인 형태의 파쇄된 응집체로 이루어진다. 더우기, 광범위한 응집체 입도 분포를 갖는 이와 같은 응집된 분말로부터 형성된 미소성체(greem body)는 높은 소결온도가 요구되며, 광범위한 입도 분포를 갖는 소결체를 제공한다는 것이 입증되어 있다.Although the method for producing the barium titanate and barium titanate-based compositions by solid phase reaction in a linear technique is relatively simple, there are various inconveniences. First, the milling step acts as a source of contaminants that can adversely affect electrical properties. Second, compositional non-uniformity due to incomplete mixing of the microscale can lead to undesirable phase formation, such as off-barot titanate (Ba 2 Ti 4 ), which can increase water sensitive properties. Third, significant particle growth and interparticle sintering occur during calcination. As a result, the milled product consists of crushed aggregates of irregular shape with a wide particle size distribution in the range of about 0.2-10 microns. Moreover, the unbaked bodies formed from such agglomerated powders having a wide range of agglomerate particle sizes require high sintering temperatures and have been demonstrated to provide sinters with a wide range of particle size distributions.

종래의 고상(固狀)반응법의 한계를 극복하기 위한 여러가지 방법들이 개발되어 왔다. 도우핑된 바륨 티타닐 옥살레이트 또는 바륨 대신 스트론튬 또는 납으로, 또한 티탄 대신 지르코늄으로 부분적으로 치환된 도우핑된 바륨 티타닐 옥살레이트의 침전법은 문헌[갤라거(Gallagher)등의 "화학적인 방법에 의한 반도체용 티탄산염의 제조(Preparation of Semiconducting Titanates by Chemical Methods)" J. Amer. Chem. Soc., 46, 359(1963), 쉬레이(Schrey)의 "바륨-스트론튬 티타네이트의 화학적인 제조에 미치는 pH 효과(Effect of pH on the Chemical Preparation of Barium-Strontium Titanate)" J. Amer. Cer. Soc., 48, 401(1965) 및 빈센지니(vincenzini)의 "도우핑된 BaTiO3의 화학적인 제조(Chemical Preparation of Doped BaTiO3)", Proceedings of the Twelfth Int. I conf., Science of Ceramics, Vol. 12, 151(1983)등에 기재되어 있다. 옥살산염은 고온에서 분해되어 도우핑된 티탄산바륨 기재 조성물을 형성한다. 미합중국 특허 제3,637,531호에는 도판트, 티탄 화합물 및 알칼리 토금속염의 단일 용액을 가열함으로써 하소화에 의한 소정의 티탄산염 기초 제품으로 전환되는 반고상물을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 미합중국 특허 제4,537,865호에는 Ti, Zr, Sn 또는 Pb의 함수 산화물 침전 및 도판트의 함수 산화물을 Ba, Sr, Ca 또는 Mg의 침전된 탄산염의 수성 슬러리와 혼합하는 방법이 기재되어 있다. 고상물을 하소시켜서 필요로 하는 제품을 얻는다. 가께가와(Kakegawa)등의 문헌["습-건식 혼합 기술에 의한 Nb-도우핑된 티탄산바륨 반도체의 합성(Synthesis of Nb-doped Barium Titanate Semiconductor by a Wet-Dry Combination Technigues)", J. Mat. Sci. Lets., 4, 1266(1985)]에도 유사한 합성 방법이 기재되어 있다.Various methods have been developed to overcome the limitations of the conventional solid state reaction method. Precipitation of doped barium titanyl oxalate, partially substituted with strontium or lead instead of doped barium titanyl oxalate or barium, and also with zirconium instead of titanium, is described in Gallaghher et al. Preparation of Semiconducting Titanates by Chemical Methods by J. Amer. Chem. Soc., 46, 359 (1963), Schrey, "Effect of pH on the Chemical Preparation of Barium-Strontium Titanate" J. Amer. Cer. Soc., 48, 401 (1965 ) and binsen Genie "dough chemical manufacture of a ping BaTiO 3 (Chemical Preparation of Doped BaTiO 3)" of (vincenzini), Proceedings of the Twelfth Int. I conf., Science of Ceramics, Vol. 12, 151 (1983) and the like. Oxalate decomposes at high temperatures to form a doped barium titanate based composition. US Patent No. 3,637,531 describes a method of forming a semisolid that is converted to a desired titanate based product by calcination by heating a single solution of dopant, titanium compound and alkaline earth metal salt. US Pat. No. 4,537,865 describes a hydrous oxide precipitation of Ti, Zr, Sn or Pb and a method of mixing the hydrous oxide of a dopant with an aqueous slurry of precipitated carbonates of Ba, Sr, Ca or Mg. The solid is calcined to obtain the required product. Kakegawa et al., "Synthesis of Nb-doped Barium Titanate Semiconductor by a Wet-Dry Combination Technigues" by wet-dry mixing technology. Mat. Sci. Lets., 4, 1266 (1985), describes similar synthetic methods.

멀더(Mulder)의 문헌["알코올 중에서 시트르산염의 공침에 의한 BaTiO3및 다른 세라믹 분말의 제조(Preparation of BaTiO3and Other Ceramic Powders by Coprecipitation of Citrates in an Alcohol)", Ceramic Bulltin, 49, 990-993(1970)]에서 구성 성분들의 시스트산염 또는 포름산염의 수용액을 알코올 중에 분무하여 탈수 및 공침시킴으로써 도우핑된 BaTiO3및 BaTiO3기재 제품이 제조되었다. 공침된 시트르산염 또는 포름산염 분말을 하소시킴으로써 얻어진 생성물은 주로 3-10미크론 범위의 입도를 갖는 콤팩트구상체로 이루어진다.Et Mulder (Mulder) [ "Preparation of BaTiO 3 and other ceramic powder according to the citric acid salt co-precipitation in an alcohol (Preparation of BaTiO 3 and Other Ceramic Powders by Coprecipitation of Citrates in an Alcohol)", Ceramic Bulltin, 49, 990-993 (1970), a doped BaTiO 3 and BaTiO 3 based product was prepared by spraying an aqueous solution of citrate or formate of the components in alcohol to dehydrate and co-precipitate. The product obtained by calcining the cocipitated citrate or formate powder consists mainly of compact globules having a particle size in the range of 3-10 microns.

미합중국 특허 제4,061,583호에는 필수 성분들의 질산염 또는 염화물 용액을 과산화수소를 함유하는 알칼리 수용액에 첨가함으로써 제조한 도우핑된 BaTiO3기재 조성물들이 기재되어 있다.US Pat. No. 4,061,583 describes doped BaTiO 3 based compositions prepared by adding a nitrate or chloride solution of essential components to an aqueous alkaline solution containing hydrogen peroxide.

침전을 함유하는 관사화물을 약 100℃에서 분해시키면 무정형의 BaTiO3기재 조성물이 형성된다. 무정형의 생성물을 약 600℃로 하소시켜서 결정성 분말을 얻는다. 불행하게도 생성물의 1차 입도는 특성화되지 않는다. 상기 특허에 주어진 실시예의 일부를 모사한 결과, 무정형 분말의 1차 입도는 실질적으로 0.05미크론 보다 작은 것으로 나타났다. 생성물을 투과 전자 현미경 사진(TEM)으로 분석한 결과, 600℃로 하소한 생성물의 1차 입자들은 응집되어 있는 것으로 나타났다.Degradation of the tubular product containing the precipitate at about 100 ° C. results in the formation of an amorphous BaTiO 3 based composition. The amorphous product is calcined to about 600 ° C. to obtain crystalline powder. Unfortunately the primary particle size of the product is not characterized. Simulation of some of the examples given in this patent showed that the primary particle size of the amorphous powder was substantially less than 0.05 microns. Analysis of the product by transmission electron micrograph (TEM) showed that the primary particles of the product calcined at 600 ° C. were aggregated.

대표적인 선행 기술 방법에 의한 상기 예에서는 소정의 조성물의 입자 합성을 완결하기 위해서 하소화시킨다. 앞에서 언급한 이유들 때문에, 이와 같은 고온 조작은 분쇄 후 넓은 입도 분포를 갖는 보다 작은 응집체단편들을 제공하는 응집된 생성물을 제조하기 때문에 유해하다.In this example by a representative prior art method, calcination is carried out to complete particle synthesis of the desired composition. For the reasons mentioned above, this high temperature operation is detrimental because it produces agglomerated products that provide smaller agglomerate fragments with a wider particle size distribution after grinding.

미합중국 특허 제4,233,282호, 동 제4,293,534호 및 동 제4,487,755호에는 Ba가 Sr에 의해 부분적으로 치환되고, Ti가 Zr에 의해 부분적으로 치환되는 용융 염 반응을 통해 BaTiO3및 BaTiO3기재 조성물을 합성하는 방법에 기재되어 있다. 이 생성물은 화학적으로 균일하고, 비교적 단분산성인 극미한 결정들로 이루어짐을 그 특징으로 한다. 도우핑된 BaTiO3기재 제품은 합성되지 않았다. 윤(Yoon)등의 문헌["반도체성 BaTiO3에 있어서 PTCR 효과 영향(Influence of the PRCR Effect in Semiconductive BaTiO3)", Mat. Res. Bul., 21, 1429(1986)]에는 용융염 방법을 이용함으로써 Ba(0.900-x)Sr0.100SbxTio3(여기서, x는 0.001, 0.002, 0.003 및 0.004의 값을 가짐)의 조성을 갖는 제품을 합성하는 방법이 기재되어 있다. 용융염 방법으로부터 제조된 제품들은 산화물과 산화물 전구체의 혼합물을 화소시켜서 생성된 분말로부터 형성된 대조용 시험편보다 그들의 저항-온도 특성에 있어서 PRCR에 대한 보다 큰 효과, 실온에서의 보다 큰 저항 및 전류-시간 특성에 있어서 보다 큰 전류 변화를 나타냈다. 이러한 상이점들은 용융염 합성법에서의 KCI의 사용 및 유도된 샘플 중의 입자들의 보다 작은 입도 및 입도 분포에 기인한다. 용융염 기재 합성법을 사용하여 좁은 입도 분포를 갖는 극미한 도우핑된 제품을 제공할 수 있지만, 용융염이 알칼리 금속염으로 이루어지기 때문에 분말을 불가피하게 알칼리 금속으로 오염된다. 물론, 대부분의 전자 응용에서 알칼리 금속은 유해한 오염 물질이다.U.S. Patent Nos. 4,233,282, 4,293,534 and 4,487,755 disclose BaTiO 3 and BaTiO 3 base compositions through a molten salt reaction in which Ba is partially substituted by Sr and Ti is partially substituted by Zr. It is described in the method. The product is characterized by chemically uniform, relatively monodisperse microcrystals. Doped BaTiO 3 based products were not synthesized. Yoon (Yoon), such as described in "in the semiconducting BaTiO 3 PTCR effect influence (Influence of the PRCR Effect in Semiconductive BaTiO 3)" of, Mat. Res. Bul., 21, 1429 (1986), disclose a product having a composition of Ba (0.900-x) Sr 0.100 Sb x Tio 3 (where x has values of 0.001, 0.002, 0.003 and 0.004 ) by using a molten salt method A method of synthesizing is described. Products prepared from the molten salt method have a greater effect on PRCR in their resistance-temperature characteristics, greater resistance at room temperature and current-time than control specimens formed from powders produced by pixelating a mixture of oxides and oxide precursors. A larger current change was shown in the characteristics. These differences are due to the use of KCI in molten salt synthesis and the smaller particle size and particle size distribution of the particles in the sample derived. Molten salt based synthesis can be used to provide extremely doped products with narrow particle size distribution, but the powder is inevitably contaminated with alkali metal because the molten salt consists of alkali metal salts. Of course, alkali metals are harmful pollutants in most electronic applications.

Ba가 Sr에 의해 부분적으로 치환되고, Ti가 Sn 또는, 가능하기로는 Zr에 의해 부분적으로 치환된 BaTiO3및 BaTiO3기재 조성물을 제조하기 위한 여러가지 수성 기초 방법들도 기재되어 있다. 미합중국 특허 제3,577,487호에 기재된 방법에서는 도우핑된 다성분 알칼리 토금속 및(또는) Pb(Ⅱ)의 티탄산염, 주석산염, 지그콘산염 및(또는) 하프늄산염을 제조하였다. 이러한 경우에 있어서는 공침된 히드로겔(hydrogel)을 알칼리 토금속 수산화물로 처리하고, BaTiO3제조에 사용되는 것과 같은 처리 단계를 거치게 하거나, 또는 요구되는 겔 및 알칼리 토금속 수산화물을 미리 형성된 BaTiO3슬러리에 첨가하고, 이어서 유체 에너지 밀링 및 하소화시킨다. 불행하게도, 유체 에너지 밀링 전에 생성물은 특성화되지 않는다. 그러나, 경험상 도우핑된 다성분 제품은 밀링하기 전에 분말 1차 입도가 약 0.05미크론 미만임을 나타내는 20m2/g이상의 비교면적을 가져야 한다. 약 426.7℃(800℉)이상의 출구 온도에서의 유체 에너지 밀링 후에도 실시예에서 인용된 다성분 제품은 18m2/g이상의 초과하는 비표면적을 가졌다. 하소화된면 비표면적은 더욱 감소된다. 상기한 이유들 때문에, 이것은 응집된 제품을 형성하게 되는 원인이 될 것이다.Various aqueous based methods have also been described for preparing BaTiO 3 and BaTiO 3 based compositions wherein Ba is partially substituted by Sr and Ti is Sn or possibly partially substituted by Zr. The process described in US Pat. No. 3,577,487 produced titanated, tartarate, zigconate and / or hafnium salts of doped multicomponent alkaline earth metals and / or Pb (II). In this case, the co-precipitated hydrogel is treated with alkaline earth metal hydroxides and subjected to the same treatment steps as those used for the production of BaTiO 3 , or the required gel and alkaline earth metal hydroxides are added to the preformed slurry of BaTiO 3 and Then, fluid energy milling and calcination are performed. Unfortunately, the product is not characterized before fluid energy milling. Experience has shown, however, that a doped multicomponent product must have a comparative area of at least 20 m 2 / g, indicating that the powder primary particle size is less than about 0.05 microns before milling. Even after fluid energy milling at outlet temperatures above about 426.7 ° C. (800 ° F.), the multicomponent products cited in the Examples had specific surface areas in excess of 18 m 2 / g or more. The calcined face specific surface area is further reduced. For the above reasons, this will cause the formation of agglomerated products.

동시 출원중인 본 발명자들의 미합중국 특허 출원 제859,577호에는 하기 일반식At the same time, the inventors of the United States of the United States Patent Application No. 859,577

Ba(1-x-x'-x")MxM'x'M"X"Ti(1-y-y'-y")AyA'y'A"y"O3 Ba (1-x-x'-x ") M x M 'x'M" X " Ti (1-y-y'-y") A y A 'y' A "y" O 3

으로 표시되는 다성분 분말이 기재되어 있다. 상기 식 중, M은 Pb(Ⅱ)이고, M'은 Ca(Ⅱ)이고, M"은 Sr(Ⅱ)이고, A는 Sn(Ⅳ)이고, A는 Zr(Ⅳ)이고, A'는 Hf(Ⅳ)이고, x, x', x" 및 y, y', y"는 각각 2가 양이온 및 4가 양이온의 원자 분율을 나타내는 것으로서, 이들은 (x+x'+x") 또는 (y+y'+y")의 합이 0.4를 초과하지 않는 한, 독립적으로 0 내지 0.3의 값을 갖는다. 상기 명목상의 화학양론적양을 갖는 제품들은 일반적인 수열(水熱)법으로 제조되며, 코포옴(coform)이라고 한다. 각각의 코포옴은 화학양론적이고, 분산성이며, 극미하고, 좁은 입도 분포를 갖는 것을 그 특징으로 한다.Multicomponent powders are shown. Wherein M is Pb (II), M 'is Ca (II), M "is Sr (II), A is Sn (IV), A is Zr (IV), and A' is Hf (IV), x, x ', x "and y, y', y" represent the atomic fraction of divalent and tetravalent cations, respectively, which are (x + x '+ x ") or (y + y '+ y ") has a value of 0 to 0.3 independently, unless the sum of them exceeds 0.4. The above products having nominal stoichiometric quantities are manufactured by the general hydrothermal method and Coforms are characterized by stoichiometric, dispersible, subtle, and narrow particle size distributions.

티탄산바륨 코포옴의 도우핑에 관해서는 동시 출원중인 미합중국 특허 출원 제859,577호에서 연구되지 않았다. 그러므로, 선행 기술에는 칼슘 및(또는) 납 또는 2가 및 4가 양이온의 다중 치환을 포함하고, 좁은 입도 분포를 갖는 분산성이고, 구형이며, 극미한 티탄산바륨이 도우핑된 어떤 코포옴도 존재하지 않는다.Doping of the barium titanate copolymer was not studied in co-pending US patent application 859,577. Therefore, there are any co-formions in the prior art that contain multiple substitutions of calcium and / or lead or divalent and tetravalent cations and are doped with a dispersible, spherical and slight barium titanate with a narrow particle size distribution. I never do that.

따라서, 본 발명의 주목적은 좁은 입도 분포를 갖는 분산성이고, 극미의 도우핑된 티탄산바륨 코포옴을 제공하는 것이다.Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a dispersible, finely doped barium titanate copolymer with a narrow particle size distribution.

본 발명의 또다른 목적은 입도 범위가 0.05 내지 0.4미크론 사이의 1차 입도를 갖는 BaTiO3의 도우핑된 여러가지 다양한 BaTiO3기재 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a variety of various BaTiO 3 based compositions doped with BaTiO 3 having a primary particle size ranging from 0.05 to 0.4 microns.

본 발명의 또다른 목적은 등축성 1차 입자를 갖는 도우핑된 티탄산바륨 기재 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a doped barium titanate based composition having isotropic primary particles.

본 발명의 또다른 목적은 실질적으로 밀링 매질이 없는 도우핑된 티탄산바륨 기재 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a doped barium titanate based composition that is substantially free of milling media.

본 발명의 추가 목적은 모든 성분들이 입도 스케일로 친밀하게 혼합되는 도우핑된 티탄산바륨 기재 조성물을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a doped barium titanate based composition wherein all components are intimately mixed on a particle size scale.

본 발명은 좁은 입도 분포를 갖는 실질적으로 구형이고, 입도 스케일로 친밀하게 혼합되고, 극미한 여러가지 다양한 분산성의 도우핑된 티탄산바륨 코포옴을 포함한다. 본 발명의 하나의 중요한 실시 태양은 하기 일반식으로 표시되는 도우핑된 티탄산바륨 기재 조성물이다.The present invention includes a substantially spherical, narrowly sized, intimately blended particle size scale, and a wide variety of disperse doped barium titanate copolymers. One important embodiment of the present invention is a doped barium titanate based composition represented by the following general formula.

XBa(1-x')Cax'0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x ') Ca x' 0 · YTi (1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O 2 · ZD

상기 식 중 X, Y 및 Z는 계수로서, X 및 Y는 0.9 내지 1.1의 값을 갖고, Z는 0 이상 0.1미만의 값을 가지며, y, y' 및 y"는 독립적으로 0 내지 0.3 사이의 값을 갖되, y+y'+y"의 합은 0.4미만이며, x'는 0이상 0.4미만이고, D는 1종 이상의 도판트 산화물을 나타낸다.Wherein X, Y and Z are coefficients, X and Y have a value of 0.9 to 1.1, Z has a value of 0 or more and less than 0.1, and y, y 'and y "are independently 0 to 0.3 Value, but the sum of y + y '+ y "is less than 0.4, x' is greater than or equal to 0 and less than 0.4, and D represents at least one dopant oxide.

본 발명의 또다른 중요한 실시 태양은 하기 일반식으로 표시되는 도우핑된 티탄산바륨 코포옴이다.Another important embodiment of the present invention is a doped barium titanate chemistry represented by the following general formula.

XBa(1-x)Rbx0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x) Rb x 0 · YTi (1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O 2 · ZD

상기 식 중, X, Y 및 Z는 계수로서, X 및 Y는 0.9 내지 1.1 사이의 값을 갖고, Z는 0이상 0.1미만의 값을 가지며, y, y' 및 y"는 독립적으로 0 내지 0.3사이의 값을 갖되, y+y'+y"의 합은 0.4미만이며, x는 0이상 0.4미만이고, D는 1종 이상의 도판트 산화물를 나타낸다.Wherein X, Y and Z are coefficients, X and Y have a value between 0.9 and 1.1, Z has a value between 0 and less than 0.1, and y, y 'and y "are independently 0 to 0.3 Have a value between and the sum of y + y '+ y "is less than 0.4, x is 0 or more and less than 0.4, and D represents at least one dopant oxide.

본 발명의 또다른 중요한 실시 태양은 하기 일반식으로 표시되는 티탄산바륨 코포옴이다.Another important embodiment of the present invention is barium titanate copolymer represented by the following general formula.

XBa(1-x-x'-x')PbxCax'Srx"0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x-x'- x ') Pb x Ca x' Sr x "0 · YTi (1-y-y'-y") Sn y Zr y 'Hf y "O 2 · ZD

상기 식 중, X, Y 및 Z는 계수로서, X 및 Y는 0.9 내지 1.1 사이의 값을 갖고, Z는 0이상 0.1미만의 값을 가지며, x, x', x", y, y' 및 y"는 각각 독립적으로 0이상 0.3미만의 값을 갖되, x+x'+x"의 합은 0.4미만이고, y+y'+y"의 합은 0.4미만이며, D는 1종 이상의 도판트 산화물을 나타낸다.Wherein X, Y and Z are coefficients, X and Y have a value between 0.9 and 1.1, Z has a value of 0 or more and less than 0.1, x, x ', x ", y, y' and y "each independently has a value of 0 or more and less than 0.3, the sum of x + x '+ x" is less than 0.4, the sum of y + y' + y "is less than 0.4, and D is at least one dopant. Oxides.

본 발명에 의한 각각의 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴은 동일하고 유일한 물리적 특성들을 갖는다. 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴의 평균 1차 입도는 0.05미크론 내지 0.4미크론 범위이다. 더우기, 이미지(imge)분석법에 의해 측정된 평균 입도는 침강법에 의해 측정한 평균 입도에 필적하며, 이것은 코포옴이 분산성임을 증명하는 것이다. 도우핑된 코포옴 입자 입도 분포 곡선은 2.0이하의 사분치 비를 가지며, 이것은 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴이 상당히 좁은 입도 분포를 갖는다는 것을 입증하는 것이다. 추가로 중요한 사실은, 본 발명에 의하면 분산성이고 극미하며 도우핑된 어떠한 티탄산바륨 절연체 조성물도 일반적인 단일 수열 공정에 의해 제조할 수 있다는 점이다.Each doped barium titanate based copolymer according to the present invention has the same and unique physical properties. The average primary particle size of the doped barium titanate based coform is in the range of 0.05 microns to 0.4 microns. Moreover, the average particle size measured by image analysis is comparable to the average particle size measured by the settling method, which proves that the conformal is dispersible. The doped copolymer particle size distribution curves have a quadrant ratio of 2.0 or less, which demonstrates that the doped barium titanate based copolymer has a fairly narrow particle size distribution. A further important fact is that according to the present invention any barium titanate insulator composition that is dispersible, fine and doped can be prepared by a common single hydrothermal process.

본 발명에 관한 상기 및 기타 상설과 잇점들은 첨부 도면과 관련하여 설명될 것이다.The above and other pertinent and advantages of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 적합한 실시 형태는 하기 일반식으로 표시되는 도우핑된 코포옴이다.Suitable embodiments of the invention are doped coforms represented by the following general formula.

XBa(1-x-x'-x")PbxCax'Srx"0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x-x'- x ") Pb x Ca x 'Sr x" 0 · YTi (1-y-y'-y ") Sn y Zr y' Hf y" O 2 · ZD

상기 식 중, X, Y 및 Z는 2가, 4가 및 도판트 양이온들의 계수로서, X 및 Y는 0.9 내지 1.1, 더욱 바람직하기로는 0.95 내지 1.05 범위내의 값을 가지며, Z는 0 내지 0.1, 더욱 바람직하기로는 0 내지 0.05의 값을 갖고, x, x', x"는 독립적으로 2가 양이온의 원자 분율을 나타내는 것으로서, 0 내지 0.3, 더욱 바람직하기로는 0 내지 0.2 범위를 갖고, x+x'+x"의 합은 0 내지 0.4, 더욱 바람직하기로는 0 내지 0.3 범위의 값을 갖고, y, y' 및 y"는 독립적으로 4가 양이온의 입자 분율을 나타내는 것으로서, 0 내지 0.3, 더욱 바람직하기로는 0 내지 0.25범위의 값을 갖고, y+y'+y"의 합은 0 내지 0.4, 더욱 바람직하기로는 0 내지 0.3 범위의 값을 갖고, D는 티탄산바륨 코포옴의 상이한 도판트 산화물을 나타낸다.Wherein X, Y and Z are the coefficients of divalent, tetravalent and dopant cations, wherein X and Y have values in the range of 0.9 to 1.1, more preferably 0.95 to 1.05, Z is 0 to 0.1, More preferably, it has a value of 0-0.05, x, x ', x "independently shows the atomic fraction of a divalent cation, It has the range of 0-0.3, More preferably, it is 0-0.2, x + x The sum of '+ x' has a value in the range of 0 to 0.4, more preferably 0 to 0.3, and y, y 'and y "independently represent the particle fraction of tetravalent cations, and 0 to 0.3, more preferably. Below it has a value in the range 0 to 0.25, the sum of y + y '+ y "has a value in the range 0 to 0.4, more preferably 0 to 0.3, and D represents a different dopant oxide of barium titanate Indicates.

바람직하기로는 본 발명의 미세하고 분산성이며 극미한 분말은 4가 및 2가 금속 이온 모두 0 내지 30몰% 치환되는 도우핑된 티탄산바륨 코포옴으로 이루어진다. 2가 바륨 이온은 납, 칼슘, 스트롬튬 또는 이들의 혼합물에 의해 부분적으로 치환될 수 있다. 또한, 4가 티탄 이온은 주석, 지르코늄, 하프늄 또는 이들의 혼합물에 의해 부분적으로 치환될 수 있다.Preferably, the fine, dispersible, and fine powder of the present invention consists of a doped barium titanate copolymer that is substituted with 0 to 30 mole percent of both tetravalent and divalent metal ions. Divalent barium ions may be partially substituted by lead, calcium, strontium or mixtures thereof. In addition, tetravalent titanium ions may be partially substituted by tin, zirconium, hafnium or mixtures thereof.

티탄산바륨 기재 조성물은 란탄족, 코발트, 망간, 마그네슘, 스칸듐, 이트륨, 안티몸, 비스무트, 아연, 카드뮴, 알루미늄, 붕소, 텅스텐, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 철, 니오븀, 바나듐, 탄탈, 구리, 규소의 산화물 및 이들의 혼합물을 포함하는 1종 이상의 여러가지 도판트 소량의 도우핑된다. 코포옴 중에 함유된 도판트 산화물(들)의 양은 0 내지 10몰%, 더욱 바람직하기로는 0 내지 5몰% 사용됨에도 불구하고, 티탄산바륨 기재 조성물들은 상기한 형태학적 특성들에 의해 특이하게 동정된다. 그러므로, 티탄산바륨의 단일 도판트 뿐만 아니라 다중 도판트 복합 코포옴 모두 좁은 입도 분포를 갖고, 0.05 내지 0.4미크론 범위의 1차 입도를 갖는 실질적으로 구형의 분산성 입자들로 이루어진다.The barium titanate-based compositions include lanthanum, cobalt, manganese, magnesium, scandium, yttrium, antibody, bismuth, zinc, cadmium, aluminum, boron, tungsten, chromium, nickel, molybdenum, iron, niobium, vanadium, tantalum, copper, silicon Small amounts of doped one or more of various dopants, including oxides and mixtures thereof. Although the amount of dopant oxide (s) contained in the coform is 0-10 mol%, more preferably 0-5 mol%, barium titanate based compositions are specifically identified by the morphological properties described above. . Therefore, both single dopants of barium titanate as well as multiple dopant composite copolymers are composed of substantially spherical dispersible particles having a narrow particle size distribution and having a primary particle size in the range of 0.05 to 0.4 microns.

도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴의 바람직한 제조 방법은 도판트(들)을 4가 함수 산화물(들)과 친밀하게 혼합하는 방법이다. 친밀한 혼합은 여러가지 방법중 어느 하나에 의해 성취할 수 있다. 도판트들을 4가 함수 산화물들과 공침시켜도 좋다. 별법으로서, 도판트들을 고표면적의 함수 산화물로서 침전시키고, 세척하고 이어서 4가 함수 산화물들과 혼합할 수도 있다. 최종적으로, 도판트들은 Ba(Ⅱ)를 함유하는 알칼리성 매질 중에서 침전될 수 있기 때문에, 이들의 용액을, 바람직하기로는 아세트산염, 포름산염 또는 질산염이나 암모늄염으로서 4가 함수 산화물에 첨가할 수 있다. 함수 산화물 및 도판트들의 슬러리를 최대 200℃의 온도에서 납 및(또는)칼슘의 산화물 또는 수산화물과 수열법으로 처리한다. 이어서, 슬러리를 60 내지 150℃의 온도로 냉각시킨다. 수산화바륨 또는 수산화스트론튬에 의해 부분적으로 치환된 수산화바륨 용액을 70℃ 내지 100℃의 온도로 가열하고, 불용성 2가 양이온, 4가 함수 산화물 및 도판트의 슬러리에 일정속도로 첨가한다. 슬러리를 10 내지 30분 동안 첨가 온도로 유지시키고, 이어서 120℃ 내지 225℃의 온도를 가열하여 함수 산화물과 가용성 2가 양이온의 수산화물과의 반응이 요구되는 정도로 일어나도록 하였다.A preferred method of preparing the doped barium titanate based copolymer is to intimately mix the dopant (s) with the tetravalent hydrous oxide (s). Intimate mixing can be accomplished by any of several methods. Dopants may be co-precipitated with tetravalent hydrous oxides. Alternatively, the dopants may be precipitated as high surface area hydrous oxides, washed and subsequently mixed with tetrahydric oxides. Finally, since the dopants can be precipitated in an alkaline medium containing Ba (II), their solutions can be added to the tetrahydric hydrous oxide, preferably as acetate, formate or nitrate or ammonium salt. The slurry of hydrous oxides and dopants is treated hydrothermally with oxides or hydroxides of lead and / or calcium at temperatures up to 200 ° C. The slurry is then cooled to a temperature of 60 to 150 ° C. The barium hydroxide solution partially substituted by barium hydroxide or strontium hydroxide is heated to a temperature of 70 ° C. to 100 ° C. and added to the slurry of insoluble divalent cation, tetravalent hydrous oxide and dopant at a constant rate. The slurry was kept at the addition temperature for 10-30 minutes and then heated at a temperature of 120 ° C.-225 ° C. to allow the reaction of the hydrous oxide with the hydroxide of the soluble divalent cation to occur to the extent required.

수열법에 의해 제조된 코포옴의 1차 입도 및 입도 분포는 도우핑된 티탄산바륨 코포옴이 단순히 단일 도판트만을 함유하거나 또는 여러가지 도판트를 함유하거나에 관계없이 동일하다. 이것은 다중 도판트 복합 코포옴, 즉 생성물이 좁은 1차 입도 분포를 가진다는 것을 나타내는 사분치 비가 1.29이고, 1차 입도가 0.20미크론인 주로 단일하고, 1.02Ba0.811Pb0.105Ca0.081Sr0.003O·Ti0.832Sn0.074Zr0.094O2·0.012CoO·0.009MnO·0.005Nb2O5의 투과 전자 현미경 사진으로부터 용이하게 알 수 있다. 제1도의 다성분 도우핑된 복합 티탄산바륨 기초 코포옴과 단일 도판트 티탄산바륨 코포옴, 즉 제2도의 0.998Ba0.792Pb0.104Ca0.098Sr0.006O·Ti0.831Sn0.070Zr0.099O2·0.032CoO의 투과 전자 현미경 사진을 비교하면, 각각의 티탄산바륨 기재 조성물들의 형태가 매우 유사함을 알 수 있다. 이것은 제2도의 제품이 0.18미크론의 1차 입도와 1.26의 사분치를 가짐을 보여주는 이미지 분석 결과에 의해 더욱 실증된다.The primary particle size and particle size distribution of the coforms prepared by the hydrothermal method are the same whether the doped barium titanate coforms simply contain a single dopant or contain various dopants. This is a multiple dopant composite copolymer, i.e. a predominantly single quadrant ratio of 1.29 indicating that the product has a narrow primary particle size distribution, with a primary particle size of 0.20 microns, 1.02 Ba 0.811 Pb 0.105 Ca 0.081 Sr 0.003 O.Ti 0.832 Sn 0.074 Zr 0.094 O 2 · can be easily seen from the transmission electron micrograph of 0.012CoO · 0.009MnO · 0.005Nb 2 O 5 . The multicomponent doped composite barium titanate based copolymer of FIG. 1 and the single dopant barium titanate copolymer, namely 0.998 Ba 0.792 Pb 0.104 Ca 0.098 Sr 0.006 O · Ti 0.831 Sn 0.070 Zr 0.099 O 2 .0.032CoO of FIG. Comparing the transmission electron micrographs, it can be seen that the shapes of the respective barium titanate based compositions are very similar. This is further illustrated by the results of image analysis showing that the product of FIG. 2 has a primary particle size of 0.18 microns and a quadrant of 1.26.

본 발명에 의한 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴의 물리적 특성 및 화학적 특성을 평가하기 위해서 여러가지 실험실내 시험을 행하였다. 시약은 모두 특급 또는 그 등가물을 사용하였다. 사용된 Ba(OH)2·8H2O 생성물은 생성물중에서 응축하는 경향이 있는 스트론튬 약 1.0몰% 내지 0.3몰%를 함유하였다. 70℃ 내지 90℃로 유지된 모든 Ba(OH)2용액들은 사용하기 전에 여과하여 존재하는 탄산염을 제거하였다. CaCO2를 800℃에서 하소시켜 CaO를 얻었다. 화합물 CaO를 물과 접촉하여 Ca(OH)2를 얻었다. 텅스텐을 텅스텐산암모늄용액으로 도입하였다. 텅스텐산 암모늄 용액은 가열된 2M 암모니아용액 중에서 교반시키면서 텅스텐산(WO3H2O)를 용해시킴으로써 제조하였다. 이 용액은 준안정 상태이며, 제조한 후 즉시 사용하였다.Various in vitro tests were conducted to evaluate the physical and chemical properties of the doped barium titanate based copolymer according to the present invention. Reagents were all used express or the equivalent. The Ba (OH) 2 8H 2 O product used contained about 1.0 mol% to 0.3 mol% strontium which tends to condense in the product. All Ba (OH) 2 solutions maintained at 70 ° C. to 90 ° C. were filtered to remove the carbonate present before use. CaCO 2 was calcined at 800 ° C. to obtain CaO. Compound CaO was contacted with water to obtain Ca (OH) 2 . Tungsten was introduced into ammonium tungstate solution. An ammonium tungstate solution was prepared by dissolving tungstic acid (WO 3 H 2 O) with stirring in a heated 2M ammonia solution. This solution is metastable and was used immediately after preparation.

TiO2, SnO2및 Zr2의 함수 산화물은 이들 각각의 염화물로 된 수용액을 실온에서 암모니아수로 중화시킴으로써 제조하였다. 생성물을 여과하고, AgNO3로 측정했을 때 염소이온이 없는 여액이 얻어질 때까지 세척하였다. 마찬가지로, Nb(V)의 불화물 용액을 중화시킴으로써 함수 Nb(V) 산화물을 제조하였다. 마찬가지로, 각각 Ti(Ⅳ) 및 Sn(Ⅳ), Sb(Ⅲ)의 염화물을 함유하는 용액을 중화시킴으로써 TiO2와 SnO2및 TiO2와 Sb2O3의 혼합된 함수 산화물을 제조하였다. 함수 TiO2와 SeO3의 공침전물은 염화티탄(Ⅳ) 및 질산비스무트(Ⅲ)를 함유하는 수용액을 중화시킴으로써 제조하였다. 세척된 습윤 케이트(cake)중에 존재하는 고형분 백분율은 900℃로 1시간 동안 하소화한 후 측정하였다. 각 생성물의 몇몇 습윤 케이크를 실험에 사용하였다.Hydrous oxides of TiO 2 , SnO 2 and Zr 2 were prepared by neutralizing aqueous solutions of their respective chlorides with aqueous ammonia at room temperature. The product was filtered and washed until a filtrate free of chlorine ions was obtained as measured by AgNO 3 . Similarly, hydrous Nb (V) oxides were prepared by neutralizing Nb (V) fluoride solutions. Likewise, mixed hydrous oxides of TiO 2 and SnO 2 and TiO 2 and Sb 2 O 3 were prepared by neutralizing solutions containing chlorides of Ti (IV), Sn (IV) and Sb (III), respectively. Coprecipitates of hydrous TiO 2 and SeO 3 were prepared by neutralizing an aqueous solution containing titanium (IV) chloride and bismuth nitrate (III). The percent solids present in the washed wet cake was measured after calcination at 900 ° C. for 1 hour. Several wet cakes of each product were used for the experiment.

모든 합성 실험은 내용적 2리터의 오토클레이크(autoclave)에서 행하였다. 오염 방지를 위해서 오토클레이크의 모두 젖는 부분은 티탄 금속으로 만들거나 Teflon으로 코팅시켰다. 모든 합성실험은 CO2부재하에 행하였다. 약 80℃의 온도로 유지시킨 Ba(OH)2의 여과 용액을 고압 펌프나 또는 신속한 첨가를 위해서 가열된 봄브 중에 함유된 Ba(OH)2용액을 고압 N2로 10초 이내에 오토클레이브 중에 방출시킴으로써 오토클레이브 중에 도입시켰다. 오토클레이브 내용물은 합성 공정중 1000 내지 1500RPM으로 작동하는 1인치 직경의 터빈형 교반기를 사용하여 교반시켰다. 합성한 후, 생성된슬러리를 (불용성 BaCO3형성을 방지하기 위해)대기에 노출시키지 않은 채 압축 여과기로 이송시켜 여과하고, 100℃ 진공중에서 건조시켰다.All synthetic experiments were carried out in an autoclave of 2 liters in volume. To prevent contamination, all wet parts of the autoclave were made of titanium metal or coated with Teflon. All synthesis experiments were conducted in the absence of CO 2 . The filtrate solution of Ba (OH) 2 , maintained at a temperature of about 80 ° C., was discharged in a autoclave within 10 seconds by a high pressure N 2 solution of Ba (OH) 2 contained in a high pressure pump or heated bomb for rapid addition. Introduced in autoclave. The autoclave contents were agitated using a 1 inch diameter turbine type stirrer operating at 1000-1500 RPM during the synthesis process. After synthesis, the resulting slurry was transferred to a compression filter without exposure to atmosphere (to prevent insoluble BaCO 3 formation), filtered and dried in vacuo at 100 ° C.

이미지 분석법을 사용하여 생성물의 1차 입도 및 1차 입도 분포를 측정하였다. 1차 입도 및 1차 입도 분포는, 등가용 구형 직경을 갖는 1차 입자를 얻을 수 있도록 다수의 TEM 시야에서 500 내지 1000개의 입자들의 크기를 측정함으로써 측정하였다. 2개 이상의 접촉 입자들은 시각적으로 분리시키고, 각각의 1차 입자들의 크기를 측정하였다. 등가의 구형 직경들을 사용하여 1차 입도의 함수로서 누적 질량% 분포를 산정하였다. 평균 입도(중량으로)를 샘플의 1차 입도로 간주하였다. 상한 사분치 직경(중량으로)을 하한 사분치 직경으로 나눈 값으로 정의되는 사분치 비(QR)를 분포 폭의 측정치로 하였다. 단분산성 생성물은 1.0의 QR값을 갖는다. 1.0 내지 1.5범위의 QR값을 갖는 제품은 좁은 입도 분포를 갖는 것을 분류하고, 1.5 내지 약 2.0범위의 QR값을 갖는 것은 적당히 좁은 입도 분포를 갖는 것으로 분류한 반면에, 약 2.0이상의 QR값을 갖는 것은 광범위한 입도 분포를 갖는 것으로 분류하였다.Image analysis was used to determine the primary particle size and primary particle size distribution of the product. Primary particle size and primary particle size distribution were measured by measuring the size of 500 to 1000 particles in a number of TEM fields to obtain primary particles having equivalent spherical diameters. Two or more contact particles were visually separated and the size of each primary particle was measured. Equivalent spherical diameters were used to estimate the cumulative mass percent distribution as a function of primary particle size. Average particle size (by weight) was considered as the primary particle size of the sample. The quadrant ratio (QR) defined by the value obtained by dividing the upper quadrant diameter (by weight) by the lower quadrant diameter was taken as a measurement of the distribution width. Monodisperse products have a QR value of 1.0. Products with a QR value in the range of 1.0 to 1.5 are classified as having a narrow particle size distribution, and those having a QR value in the range of 1.5 to about 2.0 are classified as having a moderately narrow particle size distribution, while having a QR value of about 2.0 or more. Were classified as having a broad particle size distribution.

경험상, 도우핑된 코포옴들은 TEM의 시각적인 평가에 의해 시각적인 평가에 의해 좁은 입도 분포, 적당히 좁은 입도 분포 및 광범위한 입도 분포를 갖는 것으로서 분류할 수 있다. 이 경험에 근거해서 시각 평가를 사용하여 본 발명의 제품들의 입도 분포를 분류하였다. 생성된 대부분의 도우핑된 코포옴들이 좁은 입도 분포를 갖고 있었기 때문에, 본 발명에서는 평균 1차 입도를 현미경으로 20 내지 30개의 입자의 크기를 측정함으로써 결정하였다. 정량적인 입도 측정법 및 반정량적인 입도 측정법 모두 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴들이 0.05 내지 0.4미크론 범위의 1차 입도를 갖는 것으로 나타났다.Experience has shown that doped coforms can be classified as having a narrow particle size distribution, a moderately narrow particle size distribution, and a broad particle size distribution by visual evaluation by visual evaluation of the TEM. Based on this experience, visual evaluation was used to classify the particle size distribution of the products of the present invention. Since most of the doped copolymers produced had a narrow particle size distribution, the average primary particle size was determined in the present invention by measuring the size of 20 to 30 particles under a microscope. Both quantitative and semiquantitative particle size measurements showed that the doped barium titanate based copolymers had a primary particle size ranging from 0.05 to 0.4 microns.

입도는 또한 질소 흡착에 의해 측정된 표면적으로부터 계산된다. 이러한 계산에 있어서 생성물의 밀도은 분말의 조성과 희티탄석의 순수 성분의 문헌상의 밀도로부터 계산된다. 샘플중의 도판트의 양은 소량이며, 전형적으로 도판트는 중요한 희티탄석의 밀도와 많이 다르지 않기 때문에, 제품의 밀도에 미치는 도판트의 효과는 무시될 수 있다. 이러한 개산으로 인한 오차는 작다.Particle size is also calculated from the surface area measured by nitrogen adsorption. In this calculation the density of the product is calculated from the composition of the powder and the literature density of the pure components of the raretite. The amount of dopant in the sample is small and typically dopant does not differ significantly from the density of the important raretite, so the effect of the dopant on the density of the product can be neglected. The error due to this estimate is small.

현미경 및 표면적에 의해 측정된 입도 사이의 정확한 일치는 단지 단분산성의 구형 분말에 있어서만 기대할 수 있다. 분포가 광범위하고, 구형도가 감소하고, 입자 표면의 조면도가 증가함에 따라, 상기 두 기술에 의해 측정된 입도 사이의 차는 증가한다. 따라서, 실제 시스템에 있어서 현미경으로 측정된 입도는 전형적으로 표면적으로부터 계산된 입도보다 더 크다. 본 발명에서는 2가지 입도 측정치 사이에서 2자리 인수가 일치하면 입자와 함께 침전된 미세한 크기의 침전량이 적다는 증거로서 간주하였다.Exact agreement between particle size as measured by microscope and surface area can only be expected for monodisperse spherical powders. As the distribution is wider, the sphericity decreases and the roughness of the particle surface increases, the difference between the particle sizes measured by the two techniques increases. Thus, in a practical system the particle size measured under the microscope is typically larger than the particle size calculated from the surface area. In the present invention, if the two-digit factor coincides between the two particle size measurements, it is regarded as evidence that the amount of fine size precipitated with the particles is small.

생성물의 분산성은 이미지 분석법에 의해 측정된 1차 입도 및 입도 분포를 침강법에 의해 측정된 비교값과 비교함으로써 평가하였다. 침강법은 이미지 분석법에 의해 측정된 등가의 구형 직경에 대략 일치하는 입자 스토크스(Stokes)직경을 제공한다. 본 발명에서는 마이크로 메리틱스 세디그라프(Micromeritics Sedi-graph)[미합중국 조지아주 소재 노르크로스(Norcros)사 제품]를 사용하여 누적 질량% 분포를 측정하고, 평균 스토크스 직경 및 QR값을 계산해 낼 수 있는 스토크스 직경으로 나타냈다.The dispersibility of the product was evaluated by comparing the primary particle size and particle size distribution measured by image analysis with the comparative values measured by sedimentation. The sedimentation method provides a particle Stokes diameter that approximately matches the equivalent spherical diameter measured by image analysis. In the present invention, using a Micromeritics Sedi-graph (Norcros, Georgia, USA) to measure the cumulative mass% distribution, the average Stokes diameter and QR value can be calculated Shown in Stokes diameter.

침강시키기 전에 분말을 분산제로서 Emphos PS-21A[미합중국 뉴욕주 매디슨 애비뉴 520 소재의 위트코 오르가닉스 디비젼(Witco Organics Divizion)사 제품] 0.12중량%를 함유하는 이소프로판올 중에서 15 내지 30분 동안 초음파 처리함으로써 용해시켰다.The powder is dissolved by sonication for 15-30 minutes in isopropanol containing 0.12% by weight of Emphos PS-21A (Witco Organics Divizion, Madison Avenue, 520, New York, USA) as a dispersant prior to sedimentation. I was.

침강법 및 이미지 분석법에 의해 측정된 입도는 서로 상이한 원리에 의존한다. 이런 이유 때문에 상기 두 방법에 의해 측정된 입도가 항상 정확히 일치되는 것은 아니다. 또한, 상기한 바와 같이, 이미지 분석법에서는 접촉 입자들(이들 중 일부는 함께 결합할 수도 있음)을 시각적을 분리시킨다. 침강법에서는 접촉 입자 및 결합 입자 모두가 하나의 실체로서 작용한다. 이러한 실체들은 2가지 이유, 즉, 초음파 처리하는 동안 1차 입자 중의 일부 입자 사이에 용이하게 분리시킬 수 없는 견고한 응집체를 형성하는 결합이 존재하고, 일부의 응집을 일어나게 하는 최적 분산 안정성 미만이기 때문에 일어난다. 본 발명에서는 이미지 분석법 및 침강법에 의해 측정된 평균 중량 입도 사이에 2자리 인수내에서 일치하면, 생성물이 분산성이 있다는 것을 나타내는 하나의 표시로 해석하였다. 또한, 침강법에 의해 측정된 QR값은 이미지 분석법에 의한 QR값보다 클 것으로 기대된다(또한, 더 크 경우도 있었다). 최적 분산 조건하에서의 QR값은 이미지분석법에 의해 측정된 값 내지 침강법에 의해 측정된 값일 것이라고 가정하는 것이 타당하다. 본 발명에서는 분산성을 측정하는데 사용된 부수적인 기준은 침강법에 의해 얻은 분말의 QR값은 2.0보다 작다는 것이었다.The particle size measured by sedimentation and image analysis depends on different principles. For this reason, the particle sizes measured by the two methods do not always match exactly. In addition, as described above, image analysis separates the visuals of contact particles (some of which may bind together). In the sedimentation method, both the contact particles and the bound particles act as one entity. These entities occur for two reasons: there is a bond that forms a solid aggregate that cannot be easily separated between some of the particles in the primary during sonication and is below the optimum dispersion stability that causes some aggregation. . In the present invention, if the mean weight particle size measured by the image analysis method and the sedimentation method coincides within the 2-digit factor, it is interpreted as one indication that the product is dispersible. In addition, the QR value measured by the sedimentation method is expected to be larger than the QR value by the image analysis method (and in some cases, larger). It is reasonable to assume that the QR value under the optimal dispersion condition will be the value measured by the image analysis method or the value measured by the sedimentation method. A secondary criterion used to measure dispersibility in the present invention was that the QR value of the powder obtained by the sedimentation method was less than 2.0.

분산성을 평가하는데 정성법을 또한 사용하였다. 본 발명에서의 경험으로부터 생성물이 TEM에서 1차 입자들이 대부분이 단일 입자로서 존재할 경우, 그 생성물은 분산성이 있는 것으로 분류할 수 있음을 알수 있었다. 이러한 분산성에 대한 정상적인 평가는 분산성을 특성화하기 위한 상기 정량적인 기준들을 만족시킬 것이다.Qualitative methods were also used to assess dispersibility. Experience in the present invention indicates that the product can be classified as dispersible if the primary particles in the TEM are mostly present as single particles. Normal assessment of this dispersibility will satisfy the above quantitative criteria for characterizing dispersibility.

시료 균일성은 에너지 분산성 X선 분석능을 갖는 주사 투과 전자 현미경(STEM)으로 측정하였다. 몇개의 1차 입자의 조성을 측정하였다. 입자의 적어도 80%가 모든 분말 성분을 함유할 경우, 그 제품은 입도 스케일로서 균일한 것으로 판단하였다. 실제로 STEM 분석을 행할 경우, 이 기준은 항상 부합되었다. 더우기, 여러가지 성분들의 양은 정량적이지 않았지만, 입자 대 입자를 기준으로 할때 피크 강도로부터 상당히 비교될 만한 것으로 나타냈다(80% 이내).Sample uniformity was measured with a scanning transmission electron microscope (STEM) with energy dispersive X-ray analytical power. The composition of several primary particles was measured. If at least 80% of the particles contained all powder components, the product was judged to be uniform as a particle size scale. Indeed, when conducting STEM analysis, this criterion was always met. Moreover, the amounts of the various components were not quantitative, but appeared to be quite comparable (within 80%) from the peak intensity on a particle to particle basis.

제품의 조성은 유도쌍 플라즈마 광도계(IPC)를 사용한 원소 분석법에 의해 시료를 용해시킨 후 측정하였다. 주성분 원소들에 대한 정확도는 약 ±2%였다. 부성분 원소들에 대한 결과의 정확도는 상기 수치 미만이었다. 주로 BaTiO3로 이루어지는 시료의 Ba(Ⅱ)/Ti(Ⅳ)원자비를 또한 X선 형광법으로 측정하였다. 이 비는 용액 분석법에 의해 측정된 것보다 약간 더 정확하였으며, 적용할 수 있는 경우 사용하였다.The composition of the product was measured after the sample was dissolved by elemental analysis using an inductive pair plasma photometer (IPC). The accuracy for the principal component elements was about ± 2%. The accuracy of the results for the subcomponent elements was below this value. The atomic ratio Ba (II) / Ti (IV) of the sample consisting mainly of BaTiO 3 was also measured by X-ray fluorescence. This ratio was slightly more accurate than that determined by solution analysis and was used where applicable.

본 발명에 의한 도우핑된 티탄산바륨 코포옴은 2가 바륨 대신 2가 납 또는 칼슘이 부분적으로 치환된 코포옴도 포함한다. 도우핑된 코포옴은 또한 2가 바륨이 납과 칼슘의 혼합물 또는 납, 칼슘 및 스트로튬의 혼합물에 의해 부분적으로 치환된 코포옴도 포함한다. 4가 티탄 양이온의 주석, 지르코늄 및 하프늄에 의한 부분적인 치환도 또한 본 발명의 범위내에 포함된다. 동시 출원 중인 본 발명자들의 미합중국 특허 출원 제859,577호에 나타낸 바와 같이, 특정한 2가 또는 4가 양이온의 치환에도 불구하고, 티탄산 바륨 코포옴의 형태학적 특성은 동일하다. 결과적으로, 하기 비제한 실시예는 보다 복잡한 티탄산바륨 코포옴만을 포함하지만, 티탄산납바륨과 티탄산칼슘바륨 및 이들의 4가 양이온이 치환된 도우핑된 코포옴들의 대표적인 형태학적 특성을 또한 제공하려는 것이다.The doped barium titanate copolymer according to the present invention also includes a copolymer in which divalent lead or calcium is partially substituted instead of divalent barium. Doped coforms also include coforms in which divalent barium is partially substituted by a mixture of lead and calcium or a mixture of lead, calcium and strontium. Partial substitution by tin, zirconium and hafnium of tetravalent titanium cations is also included within the scope of the present invention. As shown in our co-pending US patent application number 859,577, despite the substitution of certain divalent or tetravalent cations, the morphological properties of the barium titanate copolymer are the same. As a result, the following non-limiting examples include only more complex barium titanate copolymers, but are also intended to provide representative morphological properties of doped copolymers substituted with lead barium titanate and barium titanate and their tetravalent cations. .

[실시예 1]Example 1

단일 도판트를 함유하는 일련의 코포옴들을, TiO2, 0.167몰, Sn 0.066몰, ZrO2, 0.002몰, PbO 0.022몰 및 질산염으로 첨가된 도판트염 0.006몰을 함유하는 격렬하게 교반시킨 슬러리 0.64리터를 약 70분 이내에 실온에서 200℃로 가열함으로써 제조하였다. 슬러리를 120℃로 냉각시키고, 약 0.21몰 Ba(OH)2용액 0.46리터를 슬러리에 3.0±0.2분 이내에 첨가하였다. 생성된 슬러리의 온도를 약 30분 동안 120℃로 유지시키고, 이어서 약 30분이내에 200℃로 가열하였다. 슬러리 시료를 여과하고, 건조시킨 다음, 표면적, 화학적 특성 및 형태학적 특성을 측정하였다.A series of coforms containing a single dopant was 0.64 liters of vigorously stirred slurry containing TiO 2 , 0.167 mol, 0.066 mol Sn, ZrO 2 , 0.002 mol, 0.022 mol PbO and 0.006 mol dopant salt added with nitrate Was prepared by heating from room temperature to 200 ° C. within about 70 minutes. The slurry was cooled to 120 ° C. and 0.46 liters of about 0.21 mole Ba (OH) 2 solution was added to the slurry within 3.0 ± 0.2 minutes. The temperature of the resulting slurry was maintained at 120 ° C. for about 30 minutes and then heated to 200 ° C. within about 30 minutes. Slurry samples were filtered, dried and the surface area, chemical and morphological properties were measured.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

Figure kpo00002
Figure kpo00002

여액중의 도판트 및 4가 함수 산화물들의 농도는 모두 장치의 검출 합계 이하였다(1×10-4몰/리터 미만). 따라서, 이러한 금속들은 거의 정량적으로 고상(固床)중에 혼입된 것으로 가정할 수 있다. TEM측정 결과 생성물 입자들은 실질적으로 구형이고 극미한 것으로 나타났다. 표면적으로 부터 측정한 입도는 현미경에 의해 측정한 입도와 2자리 인수 내에서 일치하였으며, 이것은 미세한 크기의 물질이 입자들과 거의 결합하고 있지 않다는 것을 나타내는 것이다. 코발트 도우핑된 생성물은 TEMS로 시각적인 평가를 한 결과, 사분치 비는 1.26이었다. 다른 생성물들의 TEMS를 시각적으로 평가한 결과, 유사한 입도 분포를 가짐을 발견하였다. 침강법을 사용하여 망간 도우핑된 생성물의 분산성을 정량적으로 평가하였다. 이 과정에서, 생성물은 TEMS로부터 얻은 입도와 잘 일치하는 값인 0.21미크론의 입도 및 1.69의 사분치비를 가짐을 알수 있었다. 이러한 정량적인 데이타로부터 이 생성물은 분산성이 있음을 확인할 수 있었다.The concentrations of dopant and tetrahydric oxides in the filtrate were both below the detection sum of the device (less than 1 × 10 −4 mol / liter). Therefore, it can be assumed that these metals are incorporated in the solid phase almost quantitatively. TEM measurements showed that the product particles were substantially spherical and insignificant. The particle size measured from the surface area coincided within the two-digit factor with the particle size measured by the microscope, indicating that the microscopic material had hardly bound the particles. The cobalt doped product was visually assessed by TEMS and the quadrant ratio was 1.26. Visual evaluation of the TEMS of the other products found that they had a similar particle size distribution. The sedimentation method was used to quantitatively assess the dispersibility of the manganese doped product. In this process, the product was found to have a particle size of 0.21 micron and a quadrant ratio of 1.69, which is a good agreement with the particle size obtained from TEMS. From these quantitative data, it was confirmed that this product was dispersible.

[실시예 2]Example 2

2가지 도판트를 함유하는 복합 코포옴을 실시예 1에 사용한 4가 함수 산화물과 알칼리 토금속 및 Pb(Ⅱ) 양이온에 팔적되는 양 및 공급원을 사용하여 수열 처리에 의해 제조하였다. 수산화바륨을 첨가하기 전에 질산염으로서, 또는 니오븀인 경우에는 Nb(OH) 습윤 케이크로서 각각의 토판트 0.002몰을 4가 함수 산화물 슬러리에 첨가하였다. 수열 처리 공정후의 고상 4가 및 2가 원자비는 실시예 1의 값에 필적됨을 발견하였으나, 본 실시예에서는 기재하지 않았다.A composite coforme containing two dopants was prepared by hydrothermal treatment using an amount and source matched to the tetravalent hydrous oxide and alkaline earth metal and Pb (II) cation used in Example 1. Prior to the addition of barium hydroxide, 0.002 moles of each topant was added to the tetrahydric hydrous oxide slurry as nitrate or, in the case of niobium, Nb (OH) wet cake. The solid phase tetravalent and divalent atomic ratios after the hydrothermal treatment process were found to be comparable to those of Example 1, but not described in this example.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00003
Figure kpo00003

여과 결과 Al(Ⅲ)의 약 50 내지 60%가 영액에 존재하였으며, 따라서 크롬-코발트-알루미늄 도우핑된 코포옴의 도판트 산화물 대회티탄석의 몰비, 즉 계수 Z의 값은 코발트-니오븀-망간 도우핑된 코포옴에 있어서의 값보다 더 작았다. 모든 생성물은 실질적으로 구형이고, 분산성이었으며, 좁은 입도 분포를 가졌다. 이미지 분석 결과, 코발트-니오븀-망간 도우핑된 코포옴은 0.20미크론의 1차 입도 및 1.29의 사분치비를 갖는다는 것이 입증되었다. 침강법에 의한 연구에 의하며, 생성물은 0.26미크론의 입도 및 1.67의 사분치 비를 갖는 것으로 나타났다. 이러한 정량적인 측정치로부터 생성물이 분산성이고, 좁은 입도 분포를 갖는다는 정상적인 평가를 확인할 수 있었다. 분산성에 관한 또다른 표시는 현미경에 의해 측정한 입도와 표면적으로부터 계산된 입도 사이에 2자리 인수내에서의 일치이다. 코발트-니오븀-망간 도우핑된 복합 티탄산바륨 코포옴을 STEM분석하였다. 분석 결과, 모든 입자들은 거의 동등량의 바륨, 납, 칼슘, 스트론튬, 티탄, 지르코늄, 주석, 망간, 코발트 및 니오븀을 함유하는 것으로 밝혀졌다. STEM 결과는 티탄산바륨의 다중 도우핑된 복합 코포옴이 입도 스케일에서 균일하다는 것을 증명하는 것이다.Filtration resulted in about 50-60% of Al (III) in the solution, so that the molar ratio of the dopant oxide rally titaniumite of the chromium-cobalt-aluminum doped coforme, ie the value of the coefficient Z, was determined by cobalt-niobium-manganese dough It was smaller than the value for the pinged conform. All products were substantially spherical, dispersible and had a narrow particle size distribution. Image analysis demonstrated that the cobalt-niobium-manganese doped co-formium had a primary particle size of 0.20 microns and a quadrant ratio of 1.29. Based on the study by the sedimentation method, the product was found to have a particle size of 0.26 microns and a quadrant ratio of 1.67. From these quantitative measurements, a normal assessment could be confirmed that the product is dispersible and has a narrow particle size distribution. Another indication of dispersibility is the agreement within the two-digit factor between the particle size measured by the microscope and the particle size calculated from the surface area. Cobalt-niobium-manganese-doped composite barium titanate copolymer was subjected to STEM analysis. As a result of the analysis, all particles were found to contain almost equivalent amounts of barium, lead, calcium, strontium, titanium, zirconium, tin, manganese, cobalt and niobium. The STEM results demonstrate that multiple doped composite copolymers of barium titanate are uniform at the particle size scale.

Claims (18)

도우핑된 코포옴의 평균 1차 입도가 0.05 내지 0.4미크론 범위인, 하기 일반식으로 표시되는 실질적으로 구상인 입자들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴.A doped barium titanate-based copolymer, characterized in that it consists of substantially spherical particles represented by the general formula below, wherein the average primary particle size of the doped copolymer is in the range 0.05 to 0.4 microns. XBa(1-x)Rbx0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x) Rb x 0 · YTi (1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O 2 · ZD 상기 식 중, X 및 Y는 0.9 내지 1.1의 값을 갖고, Z는 0이상 0.1미만의 값을 갖고, y, y' 및 y"는 독립적으로 0 내지 0.3범위의 값을 갖되, y+y'+y"의 합은 0.4미만이고, x'는 0이상 1.4미만이고, D는 적어도 1종의 도판트 산화물이다.In the above formula, X and Y have a value of 0.9 to 1.1, Z has a value of 0 or more and less than 0.1, y, y 'and y "independently have a value ranging from 0 to 0.3, y + y' The sum of + y "is less than 0.4, x 'is 0 or more and less than 1.4, and D is at least one dopant oxide. 제1항에 있어서, 적어도 1종의 도판트 산화물 D가 란탄족, 코발트, 망간, 마그네슘, 스칸듐, 이트륨, 안티몸, 비스무트, 아연, 카드뮴, 알루미늄, 붕소, 텅스텐, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 철, 니오븀, 바나듐, 탄탈, 구리, 규소의 산화물 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.The method of claim 1, wherein at least one dopant oxide D is selected from lanthanum, cobalt, manganese, magnesium, scandium, yttrium, antibody, bismuth, zinc, cadmium, aluminum, boron, tungsten, chromium, nickel, molybdenum, iron Doped copolymer of barium titanate, characterized in that from the group consisting of niobium, vanadium, tantalum, copper, silicon oxides and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 이미지 분석법 및 침강법에 의해 측정된 1차 입도가 2자리 인수내에서 일치하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.2. The doped conformation of barium titanate according to claim 1, wherein the primary particle size measured by image analysis and sedimentation is consistent within a two-digit factor. 제1항에 있어서, 도우핑된 코포옴이 이미지 분석법에 의해 측정했을 때 좁은 입도 분포를 갖고, 도우핑된 코포옴의 1차 입도분포 곡선이 2.0이하의 사분치 비를 갖는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.The titanic acid according to claim 1, wherein the doped copolymer has a narrow particle size distribution as measured by image analysis, and the first particle size distribution curve of the doped copolymer has a quadrant ratio of 2.0 or less. Doped coform of barium. 제1항에 있어서, X/Y비가 1.000±0.015인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.2. The doped copolymer of barium titanate according to claim 1, wherein the X / Y ratio is 1.000 ± 0.015. 제1항에 있어서, X/Y비가 0.95 내지 1.1범위인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.2. The doped copolymer of barium titanate according to claim 1, wherein the X / Y ratio is in the range of 0.95 to 1.1. 도우핑된 코포옴의 평균 1차 입도가 0.05 내지 0.4미크론 범위인, 하기 일반식으로 표시되는 실질적으로 구상인 입자들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도우핑된 티탄산바륨 기재 코포옴.A doped barium titanate-based copolymer, characterized in that it consists of substantially spherical particles represented by the general formula below, wherein the average primary particle size of the doped copolymer is in the range 0.05 to 0.4 microns. XBa(1-x)Rbx0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x) Rb x 0 · YTi (1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O 2 · ZD 상기 식 중, X 및 Y는 0.9 내지 1.1의 값을 갖고, Z는 0이상 0.1미만의 값을 갖고, y, y' 및 y"는 독립적으로 0 내지 0.3 범위의 값을 갖되, y+y'+y"의 합은 0.4미만이고, x는 0이상 1.4미만이고, D는 적어도 1종의 도판트 산화물이다.In the above formula, X and Y have a value of 0.9 to 1.1, Z has a value of 0 or more and less than 0.1, y, y 'and y "independently have a value ranging from 0 to 0.3, y + y' The sum of + y "is less than 0.4, x is 0 or more and less than 1.4, and D is at least one dopant oxide. 제7항에 있어서, 적어도 1종의 도판트 산화물 D가 란탄족, 코발트, 망간, 마그네슘, 스칸듐, 이트륨, 안티몸, 비스무트, 아연, 카드뮴, 알루미늄, 붕소, 텅스텐, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 철, 니오븀, 바나듐, 탄탈, 구리, 규소의 산화물 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.The method of claim 7, wherein at least one dopant oxide D is selected from the group consisting of lanthanum, cobalt, manganese, magnesium, scandium, yttrium, antibody, bismuth, zinc, cadmium, aluminum, boron, tungsten, chromium, nickel, molybdenum, iron Dopant of barium titanate, characterized in that it is selected from the group consisting of niobium, vanadium, tantalum, copper, silicon oxides and mixtures thereof. 제7항에 있어서, 이미지 분석법 및 침강법에 의해 측정된 1차 입도가 2자리 인수내에서 일치하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.8. The doped copolymer of barium titanate according to claim 7, wherein the primary particle size measured by image analysis and sedimentation is consistent within a two-digit factor. 제7항에 있어서, 도우핑된 코포옴이 이미지 분석법에 의해 측정했을때 좁은 입도 분포를 갖고, 도우핑된 코포옴의 1차 입도분포 곡선이 2.0이하의 사분치 비를 갖는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.8. The titanic acid according to claim 7, wherein the doped copolymer has a narrow particle size distribution as measured by image analysis and the first particle size distribution curve of the doped copolymer has a quadrant ratio of 2.0 or less. Doped coform of barium. 제7항에 있어서, X/Y비가 1.000±0.015인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.8. The doped copolymer of barium titanate according to claim 7, wherein the X / Y ratio is 1.000 ± 0.015. 제7항에 있어서, X/Y비가 0.95 내지 1.1 범위인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.8. The doped conformation of barium titanate according to claim 7, wherein the X / Y ratio is in the range of 0.95 to 1.1. 도우핑된 코포옴의 평균 1차 입도가 0.05 내지 0.4미크론 범위인, 하기 일반식으로 표시되는 실질적으로 구상인 입자들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨 기재 코포옴.A barium titanate-based copolymer, characterized in that it consists of substantially spherical particles represented by the following general formula, wherein the average primary particle size of the doped copolymer is in the range of 0.05 to 0.4 microns. XBa(1-x-x'-x")PbxCax'Srx"0·YTi(1-y-y'-y")SnyZry'Hfy"O2·ZD XBa (1-x-x'- x ") Pb x Ca x 'Sr x" 0 · YTi (1-y-y'-y ") Sn y Zr y' Hf y" O 2 · ZD 상기 식 중, X, Y는 0.9 내지 1.1의 값을 갖고, Z는 0이상 0.1미만의 값을 갖고, x, x', x", y, y' 및 y"는 독립적으로 0이상 0.3미만의 값을 갖되, x+x'+x"의 합은 0.4미만이고, y+y"+y"의 합은 0.4미만이고, D는 적어도 1종의 도판트 산화물이다.In the above formula, X and Y have a value of 0.9 to 1.1, Z has a value of 0 or more and less than 0.1, and x, x ', x ", y, y' and y" are independently 0 or more and less than 0.3. Have a value, and the sum of x + x '+ x "is less than 0.4, the sum of y + y" + y "is less than 0.4, and D is at least one dopant oxide. 제13항에 있어서, 적어도 1종의 도판트 산화물 D가 란탄족, 코발트, 망간, 마그네슘, 스칸듐, 이트륨, 안티몸, 비스무트, 아연, 카드뮴, 알루미늄, 붕소, 텅스텐, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 철, 니오븀, 바나듐, 탄탈, 구리, 규소의 산화물 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.The method of claim 13, wherein at least one dopant oxide D is selected from lanthanum, cobalt, manganese, magnesium, scandium, yttrium, antibody, bismuth, zinc, cadmium, aluminum, boron, tungsten, chromium, nickel, molybdenum, iron Dopant of barium titanate, characterized in that it is selected from the group consisting of niobium, vanadium, tantalum, copper, silicon oxides and mixtures thereof. 제13항에 있어서, 이미지 분석법 및 침강법에 의해 측정된 1차 입도가 2자리 인수내에서 일치하는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.14. The doped copolymer of barium titanate according to claim 13, characterized in that the primary particle sizes measured by image analysis and sedimentation methods coincide within the two-digit factor. 제13항에 있어서, 도우핑된 코포옴이 이미지 분석법에 의해 측정했을때 좁은 입도 분포를 갖고, 도우핑된 코포옴의 1차 입도분포 곡선이 1.5이하의 사분치 비를 갖는 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.14. The titanic acid according to claim 13, wherein the doped copolymer has a narrow particle size distribution as measured by image analysis, and the first particle size distribution curve of the doped copolymer has a quadrant ratio of 1.5 or less. Doped coform of barium. 제13항에 있어서, X/Y비가 1.000±0.015인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.14. The doped copolymer of barium titanate according to claim 13, wherein the X / Y ratio is 1.000 ± 0.015. 제13항에 있어서, X/Y비가 0.95 내지 1.1범위인 것을 특징으로 하는 티탄산바륨의 도우핑된 코포옴.15. The doped conformation of barium titanate according to claim 13, wherein the X / Y ratio is in the range of 0.95 to 1.1.
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