NL8701007A - CO FORMS OF BARIUM TITANATE. - Google Patents

CO FORMS OF BARIUM TITANATE. Download PDF

Info

Publication number
NL8701007A
NL8701007A NL8701007A NL8701007A NL8701007A NL 8701007 A NL8701007 A NL 8701007A NL 8701007 A NL8701007 A NL 8701007A NL 8701007 A NL8701007 A NL 8701007A NL 8701007 A NL8701007 A NL 8701007A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
barium titanate
particle size
primary particle
barium
titanate according
Prior art date
Application number
NL8701007A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL193998C (en
NL193998B (en
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of NL8701007A publication Critical patent/NL8701007A/en
Publication of NL193998B publication Critical patent/NL193998B/en
Application granted granted Critical
Publication of NL193998C publication Critical patent/NL193998C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G1/00Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/006Alkaline earth titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00Compounds of zirconium
    • C01G25/006Compounds containing, besides zirconium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G27/00Compounds of hafnium
    • C01G27/006Compounds containing, besides hafnium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • C04B35/4684Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase containing lead compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30Three-dimensional structures
    • C01P2002/34Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

N034451 1N034451 1

Co-vormen van bariumtitanaat.Co-forms of barium titanate.

GEBIED VAN DE TECHNIEK.FIELD OF TECHNOLOGY.

'De onderhavige uitvinding heeft betrekking op dielectrische samenstellingen op basis van bariumtitanaat en heeft meer in het bijzonder betrekking op stoëchiometrisch, dispergeerbaar bariumtitanaat of co-vormen van submicrometer afmeting met zeer nauwe verdelingen van de 5 grootte van de deeltjes.The present invention relates to dielectric compositions based on barium titanate and more particularly relates to stoichiometric, dispersible barium titanate or submicrometer size co-shapes with very narrow particle size distributions.

STAND DER TECHNIEK.STATE OF THE ART.

De hoge dielectrische constante en grote sterkte van bariumtitanaat maakt het een bijzonder wenselijk materiaal, waaruit condensatoren en andere electronische onderdelen kunnen worden vervaardigd. Bijzonder 10 aantrekkelijk is het feit, dat de electrische eigenschappen van bariumtitanaat binnen een ruim traject geregeld kunnen worden door middel van gemengde kristalvorming en dotering.The high dielectric constant and high strength of barium titanate makes it a particularly desirable material from which capacitors and other electronic components can be made. Particularly attractive is the fact that the electrical properties of barium titanate can be controlled within a wide range by means of mixed crystal formation and doping.

De zeer eenvoudige cubieke perovskfetstructuur vertoont door bariumtitanaat is de kristalvorm bij hoge temperatuur voor vele gemengde 15 oxiden van het AB03-type. Deze kristalstructuur bestaat uit regelmatige opeenvolging van hoekdelende zuurstofoctaeders met kleinere titaan (IY) kationen, die de centrale octaeder-B-plaats bezetten en barium (II) kationen die de tussenruimten tussen octaëders in de grotere 12-gecoördineerde A-plaatsen vullen. Deze kristalstructuur is van 2Q bijzondere betekenis, aangezien zij ontvankelijk is voor een oververzadiging van veelvoudige kationsubstituties bij zowel de A als B-plaat-sen, zodat veel complexere ferro-electrische verbindingen gemakkelijk kunnen worden voortgebracht.The very simple cubic perovsket structure exhibited by barium titanate is the high temperature crystal form for many mixed oxides of the AB03 type. This crystal structure consists of a regular sequence of angle-dividing oxygen octahedra with smaller titanium (IY) cations occupying the central octahedron B site and barium (II) cations filling the gaps between octahedra in the larger 12 coordinated A sites. This crystal structure is of particular significance since it is susceptible to supersaturation of multiple cation substitutions at both the A and B sites so that much more complex ferroelectric compounds can be easily generated.

De relatief eenvoudige roosterstructuur van bariumtitanaat wordt 25 gekenmerkt door de TiOg-octaeders die, vanwege hun hoge polariseer-baarheid» in hoofdzaak de dielectrische eigenschappen van de structuur bepalen. De hoge polariseerbaarheid is toe te schrijven aan het feit, dat de kleine Ti(IV)ionen relatief meer ruimte binnen het zuurstofoctaëder hebben. Deze cubieke eenheidscel is echter alleen stabiel boven 30 de Curie-punt temperatuur van ongeveer 13Q°C. Beneden 130°C bezetten de Ti(IV)-ionen excentrische posities. Deze overgang tot de excentrische positie resulteert in een verandering in kristalstructuur van cubiek tot tetragonaal tussen temperaturen van 5°C en 130°C, tot orthorombisch tussen -90eC en 5*C en tenslotte tot rhomboedrisch bij temperaturen la-35 ger dan -9Q*C. Onnodig te zeggen dat de dielectrische constante en sterkte ook met betrekking tot deze veranderingen van temperatuur en — kristalstructuur afnemen.The relatively simple lattice structure of barium titanate is characterized by the TiOg octahedra which, due to their high polarizability, mainly determine the dielectric properties of the structure. The high polarizability is due to the fact that the small Ti (IV) ions have relatively more space within the oxygen octahedron. However, this cubic unit cell is only stable above the Curie point temperature of approximately 13 ° C. Below 130 ° C, the Ti (IV) ions occupy eccentric positions. This transition to the eccentric position results in a change in crystal structure from cubic to tetragonal between temperatures of 5 ° C and 130 ° C, to orthorombic between -90eC and 5 * C and finally to rhomboedrian at temperatures less than -9Q * C. Needless to say, the dielectric constant and strength also decrease with respect to these temperature and crystal structure changes.

8701007 «5409^ V « fi 28701007 «5409 ^ V« fi 2

De dielectrische constante van keramiek van bariumtitanaat heeft een sterke temperatuurafhankelijkheid en vertoont een uitgesproken maximum dielectrische constante bij of rond het Curiepunt. Met het oog op de temperatuurafhankelijkheid van de dielectrische constante en de re-5 latief lage waarde ervan bij kamertemperatuur wordt zuiver BaTi03 zelden gebruikt voor de vervaardiging van commerciële dielectrische onderdelen. Dientengevolge worden in de praktijk toevoegsels toegepast om de dielectrische eigenschappen van bariumtitanaat te verbeteren. Het is bijvoorbeeld in de techniek bekend, dat de Curietemperatuur tot la-10 gere temperaturen kan worden verschoven en verbreed door een partiële substitutie door strontium en/of calcium voor barium en door zirconium en/of tin voor titaan uit te voeren, hetgeen daarbij resulteert in materialen met een maximum dielectrische constante van 10.000 tot 15.000 bij kamertemperatuur. Ook kan de Curietemperatuur worden verhoogd door 15 partiële substitutie van lood (II) voor barium. Ook kan de substitutie van kleine hoeveelheden andere metaalionen van geschikte afmeting, maar met valenties, die verschillend zijn van die van barium en titaan, zoals samengevat in B. Jaffee, W.R. Cook, Jr. en H. Jaffe, "Piezoelectric Ceramics", Academie Press, N.Y. 1971, diepgaande veranderingen in 20 de aard van de dielectrische eigenschappen veroorzaken.The dielectric constant of barium titanate ceramics has a strong temperature dependence and shows a pronounced maximum dielectric constant at or around the Curie point. In view of the temperature dependence of the dielectric constant and its relatively low value at room temperature, pure BaTiO 3 is rarely used for the manufacture of commercial dielectric parts. Consequently, additives are used in practice to improve the dielectric properties of barium titanate. For example, it is known in the art that the Curie temperature can be shifted and broadened to lower temperatures by partial substitution by strontium and / or calcium for barium and by performing zirconium and / or tin for titanium, thereby resulting in materials with a maximum dielectric constant of 10,000 to 15,000 at room temperature. Also, the Curie temperature can be increased by partial substitution of lead (II) for barium. Also, the substitution of small amounts of other metal ions of suitable size, but with valences different from that of barium and titanium, as summarized in B. Jaffee, W.R. Cook, Jr. and H. Jaffe, "Piezoelectric Ceramics", Academy Press, N.Y. 1971, cause profound changes in the nature of the dielectric properties.

In de commerciële praktijk worden dielectrische poeders op basis van bariumtitanaat vervaardigd door mengen van de vereiste zuivere ti-tanaten, zirkonaten, stannaten en doteringsmiddelen of door directe vervaardiging van het gewenste dielectrische poeder door een reactie in 25 vaste toestand bij hoge temperatuur van een grondig mengsel van de geschikte stoëchiometrische hoeveelheden van de oxiden of oxidevoorpro-dukten (bijvoorbeeld carbonaten, hydroxiden of nitraten) van barium, calcium, titaan, enz.. De zuivere titanaten, zirkonaten, stannaten, enz. worden gewoonlijk ook bereid door een reactieproces in vaste fase 30 bij hoge temperatuur. Bij dergelijke calcineringsprocessen worden de vereiste reagentia nat gemalen om de vorming van een grondig mengsel te bewerkstelligen. De resulterende suspensie wordt gedroogd en bij verhoogde temperaturen, die variëren van ongeveer 700 tot 1200°C gecalcineerd om de gewenste reacties in vaste toestand te bereiken. Daarna 35 wordt het gecalcineerde produkt opnieuw gemalen om een dispergeerbaar poeder voor gebruik bij het maken van initiële objecten voort te brengen.In commercial practice, barium titanate-based dielectric powders are prepared by mixing the required pure titanates, zirconates, stannates and dopants or by directly manufacturing the desired dielectric powder by a high-temperature solid-state reaction of a thorough mixture of the appropriate stoichiometric amounts of the oxides or oxide precursors (e.g. carbonates, hydroxides or nitrates) of barium, calcium, titanium, etc. The pure titanates, zirconates, stannates, etc. are usually also prepared by a solid phase reaction process 30 at high temperature. In such calcination processes, the required reagents are wet milled to effect the formation of a thorough mixture. The resulting suspension is dried and calcined at elevated temperatures ranging from about 700 to 1200 ° C to achieve the desired solid state reactions. Thereafter, the calcined product is reground to produce a dispersible powder for use in making initial objects.

Hoewel de dielectrische formuleringen op basis van bariumtitanaat voortgebracht door reacties in de vaste fase voor vele electrische toe-40 passingen aanvaardbaar zijn, hebben zij van verschillende nadelen te 1101007 i * \ 3 lijden. In de eerste plaats werkt de maal trap als een bron van verontreiniging, die electrische eigenschappen nadelig kunnen beïnvloeden. Inhomogeniteiten in de samenstelling op een microschaal kunnen leiden tot de vorming van ongewenste fasen, zoals bariumorthotitanaat» dat 5 aanleiding kan geven tot voor vocht gevoelige eigenschappen. Bovendien kunnen tijdens de calcinering aanzienlijke deeltjesgroei en onderling samenbakken van deeltjes plaatshebben. Als gevolg bestaat het gemalen produkt uit onregelmatig gevormde, gebroken aggregaten, die een ruime verdeling van de grootte van de deeltjes hebben, die van ongeveer 0,2 10 tot 10 micrometer variëren. Gepubliceerde onderzoekingen hebben laten zien, dat initiële objecten gevormd uit dergelijke geaggregeerde poeders met ruime verdelingen van de afmeting van het aggregaat verhoogde samenbakkingstemperaturen vereisen en gesinterde objecten geven met ruime verdelingen van de korrelgrootte. Bij de vervaardiging van com-15 plexe dielectrische objecten echter, zoals monolytische condensatoren uit veel lagen, is er een aanzienlijk economisch voordeel lagere samenbakkingstemperaturen toe te passen dan hogere samenbakkingstemperaturen, gezien het percentage minder kostend zilver in de zilver-palladi-umelectrode verhoogd kan worden naarmate de samenbakkingstemperatuur 20 wordt verlaagd.Although the barium titanate dielectric formulations produced by solid phase reactions are acceptable for many electrical applications, they suffer from various drawbacks. First, the milling stage acts as a source of contamination, which can adversely affect electrical properties. Inhomogeneities in the composition on a micro scale can lead to the formation of undesirable phases, such as barium orthotitanate, which can give rise to moisture sensitive properties. In addition, during the calcination, significant particle growth and particle caking may occur. As a result, the ground product consists of irregularly shaped, broken aggregates, which have a wide particle size distribution ranging from about 0.2 to 10 microns. Published studies have shown that initial objects formed from such aggregated powders with wide distributions of the aggregate size require elevated firing temperatures and give sintered objects with wide grain size distributions. However, in the manufacture of complex dielectric objects, such as multilayer monolytic capacitors, there is a significant economic advantage of using lower firing temperatures than higher firing temperatures, since the percentage of less costing silver in the silver-palladium electrode can be increased as the firing temperature 20 is lowered.

Zoals in de techniek bekend is de capaciteit van een dielectrische laag omgekeerd evenredig met de dikte ervan. In huidige condensatoren uit veel lagen is de dikte van de dielectrische laag in de orde van grootte van 25 micrometer. Hoewel zeer wenselijk kan deze waarde niet 25 wezenlijk worden verminderd, omdat wanneer de laagdikte wordt verlaagd, het aantal gebreken in de dielectrische film, zoals gaatjes, toeneemt.As known in the art, the capacity of a dielectric layer is inversely proportional to its thickness. In current multilayer capacitors, the thickness of the dielectric layer is of the order of 25 microns. Although highly desirable, this value cannot be substantially reduced, because as the layer thickness is decreased, the number of defects in the dielectric film, such as holes, increases.

De gebreken beïnvloeden het gedrag van de condensator nadelig. Een voornaamste bron van dergelijke gebreken is de aanwezigheid van niet-gedispergeerde aggregaten met afmetingen, die vergelijkbaar zijn met de 30 filmdikte. Tijdens het samenbakken heeft vanwege de aanwezigheid van dergelijke aggregaten een niet gelijkmatige krimp plaats en worden . gaatjes gevormd. Derhalve verhoogd het gebruik van dielectrische formuleringen op basis van bariumtitanaat, die gevormd zijn door reacties in de vaste toestand aanzienlijk de totale fabricagekosten van monolyti-35 sche condensatoren uit veel lagen.The defects adversely affect the behavior of the capacitor. A main source of such defects is the presence of undispersed aggregates with dimensions comparable to the film thickness. Due to the presence of such aggregates, shrinkage does not occur uniformly during firing. holes formed. Thus, the use of barium titanate-based dielectric formulations formed by solid state reactions significantly increases the total manufacturing cost of multilayer monolytic capacitors.

Met het oog op de beperkingen van het produkt opgeleverd door conventionele reactieprocessen in de vaste toestand, heeft de stand der techniek verscheidene andere methoden ontwikkeld voor de bereiding van bariumtitanaat. Deze methoden omvatten de thermische ontleding van ba-4Q riumtitanyloxalaat en bariumtitanylcitraat en de oxidatie bij hoge tem- 8701007 4 v 2 ft peratuur van vernevelde oplossingen van zowel barium- als titaanalkano-laten opgelost in alcohol of barium- en titaan!actaten opgelost in water. Bovendien is bariumtitanaat bereid uit gesmolten zouten, door hydrolyse van barium- en titaanalkano!aten opgelost in alcohol en door de 5 reactie van bariumhydroxide met titaanoxide zowel hydrothermisch als in waterig milieu. Omdat de produktmorfologiën afkomstig van sommige van deze werkwijzen de hier gewenste benaderen, heeft de stand der techniek geprobeerd samenstellingen op basis van bariumtitanaat voort te brengen met dezelfde methoden als gebruikt voor de bereiding van zuiver barium-10 titanaat. Bijvoorbeeld beschrijft B.J. Mulder in een artikel getiteld "Preparation of BaTi03 and Other Ceramic Powders bij Coprecipitation of Citrates in a Alcohol", Ceramic Bulletin, 49, nr.. 11, 1970, biz. 990-993, dat samenstellingen of co-vormen op basis van BaTi03 volgens een co-precipitatieproces bereid kunnen worden. Bij dit proces worden 15 waterige oplossingen van Ti(IV), Zr(IV) en/of Sn(IV) citraten en for-miaten van Ba(II), Mg(II), Ca(II), Sr(II) en/of Pb(II) in alcohol gesproeid om co-precipitatie te bewerkstelligen. De precipitaten worden door calcinering in een stroom lucht verdund met N£ bij 700-800eC ontleed onder vorming van bol vormige en staafvormige deeltjes met een 20 gemiddelde afmeting van 3 tot 10 micrometer.In view of the limitations of the product posed by conventional solid state reaction processes, the prior art has developed several other methods for the preparation of barium titanate. These methods include the thermal decomposition of barium titanyl oxalate and barium titanyl citrate and the high temperature oxidation of atomized solutions of both barium and titanium alkanoate solutions dissolved in alcohol or barium and titanium actives dissolved in water. . In addition, barium titanate has been prepared from molten salts, dissolved in alcohol by hydrolysis of barium and titanium alkanoates and by the reaction of barium hydroxide with titanium oxide both hydrothermally and in an aqueous medium. Because the product morphologies from some of these methods approach those desired herein, the prior art has attempted to produce barium titanate-based compositions by the same methods used to prepare pure barium titanate. For example, B.J. Mulder in an article entitled "Preparation of BaTi03 and Other Ceramic Powders at Coprecipitation of Citrates in a Alcohol", Ceramic Bulletin, 49, no. 11, 1970, biz. 990-993, that compositions or co-forms based on BaTiO3 can be prepared by a co-precipitation process. In this process, 15 aqueous solutions of Ti (IV), Zr (IV) and / or Sn (IV) citrates and formates of Ba (II), Mg (II), Ca (II), Sr (II) and / or Pb (II) sprayed in alcohol to effect co-precipitation. The precipitates are decomposed by calcination in a stream of air with N 2 at 700-800 ° C decomposed to form spherical and rod-shaped particles having an average size of 3 to 10 microns.

Co-vormen op basis van bariumtitanaat zijn bereid door precipita-tie en daarop volgend calcineren van gemengde alkalimetaal- en/of PbdDtitanyl- en/of zirconyloxalaten zoals beschreven door Callagher et al. in een artikel getiteld "Preparation of Semi-Conducting Tita-25 nates by Chemical Methods", J. Amer. Ceramics Soc., 46, nr. 8, 1963 blz. 359-365. Deze onderzoekers toonden aan, dat samenstellingen op basis van BaTi03, waarin Ba door Sr of Pb in het traject van 0 tot 50 mol.% is vervangen of waarin Ti(IV) door Zr(IV) in het traject van 0 tot 20 mol.% is vervangen, bereid kunnen worden.Barium titanate co-forms have been prepared by precipitation and subsequent calcination of mixed alkali metal and / or PbdDtitanyl and / or zircon oxalates as described by Callagher et al. In an article entitled "Preparation of Semi-Conducting Tita-25 nates by Chemical Methods ", J. Amer. Ceramics Soc., 46, No. 8, 1963 pp. 359-365. These investigators showed that compositions based on BaTiO 3 in which Ba was replaced by Sr or Pb in the range of 0 to 50 mol% or in which Ti (IV) was replaced by Zr (IV) in the range of 0 to 20 mol. % has been replaced, can be prepared.

30 Faxon et al. beschrijven in het Amerikaanse octrooi schrift 3.637.531, dat co-vormen op basis van BaTi03 gesynthetiseerd kunnen worden door een oplossing van een titaanchelaat of een titaanalkano-laat, een aardalkalimetaal zout en een lantanidezout te verhitten onder vorming van een half vaste massa. De massa wordt vervolgens gecalci-35 neerd om de gewenste co-vorm van titanaat voort te brengen.Faxon et al. Describe in U.S. Pat. No. 3,637,531 that co-forms based on BaTiO 3 can be synthesized by heating a solution of a titanium chelate or a titanium alkanoate, an alkaline earth metal salt and a lanthanide salt to form a semi-solid mass. The mass is then calcined to produce the desired titanate coform.

In elk van de boven geciteerde referenties van de stand der techniek wordt echter calcinering toegepast om de deeltjes van de co-vormen op basis van bariumtitanaat te synthetiseren. Om reeds vermelde redenen brengt deze bewerking bij verhoogde temperatuur geaggregeerde produkten 40 voort, die na het fijnmaken kleinere aggregaatfragmenten geven met rui- 87 0 1 00 7 5 me verdelingen van de grootte.However, in each of the prior art references cited above, calcination is used to synthesize the particles of the co-forms based on barium titanate. For reasons already mentioned, this operation produces aggregated products 40 at elevated temperature which, after comminution, yield smaller aggregate fragments with wide size distributions.

De stand der techniek heeft eveneens gepoogd de nadelen van conventioneel bereide BaTiOj-poeders te omzeilen door een gemengde samenstelling van aardalkalimetaaltitanaat-zirkonaat door een reactie als 5 gesmolten zout te synthetiseren. Een dergelijke werkwijze is beschreven in het Amerikaanse octrooi schrift 4.293.534 van Arendt. In de praktijk van deze werkwijze worden titaanoxiden of zirkoonoxiden of mengsels daarvan en bariumoxide, strontiumoxide of mengsels daarvan met al kali-metaalhydroxiden gemengd en tot temperaturen verhit die voldoende zijn 10 om het hydroxide-oplosmiddel te smelten. De reagentia lossen in het gesmolten oplosmiddel op en slaan neer als een aardalkalimetaaltitanaat, zirkonaat of een vaste oplossing met de algemene formule BaxSr(i_x)TiyZr(i_y)03. De produkten worden gekenmerkt als chemisch homogene, relatief monodisperse kristal!ieten 15 van sub-micrometer afmeting. Deze methode is echter beperkt, doordat zij alleen Sr en/of Zr bevattende co-vormen kan voortbrengen.The prior art has also attempted to overcome the drawbacks of conventionally prepared BaTiOj powders by synthesizing a mixed composition of alkaline earth metal titanate zirconate by a reaction as molten salt. Such a method is described in Arendt's U.S. Patent 4,293,534. In the practice of this process, titanium oxides or zirconia oxides or mixtures thereof and barium oxide, strontium oxide or mixtures thereof are mixed with alkali metal hydroxides and heated to temperatures sufficient to melt the hydroxide solvent. The reagents dissolve in the molten solvent and precipitate as an alkaline earth metal titanate, zirconate or a solid solution of the general formula BaxSr (i_x) TiyZr (i_y) 03. The products are characterized as chemically homogeneous, relatively monodisperse crystals of sub-micrometer size. However, this method is limited in that it can produce only Sr and / or Zr containing co-forms.

Hydrothermische processen zijn eveneens beschreven, waarbij co-vormen worden voortgebracht. Balduzzi en Steinemann verhitten volgens het Britse octrooischrift 715.762 waterige suspensies van gehydrateerd 20 Ti02 met stoëchiometrische hoeveelheden van een aardalkalimetaal-hydroxide tot temperaturen tussen 200 en 400°C onder vorming van gemengde aardalkalimetaaltitanaten. Hoewel wordt beweerd, dat produkten van elke gewenste afmeting tot ongeveer 100 yun kunnen worden voortgebracht, is het twijfelachtig dat, anders dan in het geval van Sr 25 bevattende co-vormen, produkten met de morfologische kenmerken van de onderhavige uitvinding kunnen worden verkregen. Deze bewering is gebaseerd op het feit, dat terwijl Ba(0H)2 in waterige milieus oplosbaar is, Ca{0H)2 en Mg(0H)2, in het bijzonder bij aanwezigheid van Ba(0H)2 relatief onoplosbaar zijn. Dienovereenkomstig is in het geval 30 van Ca bevattende co-vormen gevonden, dat onder de experimentele omstandigheden van Balduzzi en Steinemann BaTi03 eerst wordt vervormd en dat vervolgens Ca(0H)2 met de rest van het niet omgezette titaari-oxide reageert onder vorming van CaTi03 tijdens het verhittingsproces op 200 tot 400°C.Hydrothermal processes have also been described, producing co-forms. Balduzzi and Steinemann of British Patent 715,762 heat aqueous suspensions of hydrated TiO2 with stoichiometric amounts of an alkaline earth metal hydroxide to temperatures between 200 and 400 ° C to form mixed alkaline earth metal titanates. Although it is claimed that products of any desired size can be produced up to about 100 µm, it is doubtful that, unlike in the case of Sr 25 containing co-forms, products having the morphological characteristics of the present invention can be obtained. This claim is based on the fact that while Ba (0H) 2 is soluble in aqueous mediums, Ca {0H) 2 and Mg (0H) 2, especially in the presence of Ba (0H) 2, are relatively insoluble. Accordingly, in the case of Ca-containing co-forms, it has been found that under the experimental conditions of Balduzzi and Steinemann BaTiO 3 is first deformed and then Ca (0H) 2 reacts with the rest of the unreacted titanium oxide to form CaTiO 3 during the heating process at 200 to 400 ° C.

35 Matsushita et al. lieten in de Europese octrooiaanvrage nr.35 Matsushita et al. In European patent application no.

34.306.926.1 zien, dat verdunde suspensies van water bevattend titaan-oxide kunnen worden omgezet met Ba(0H)2 en/of Sr(0H)2 door tot temperaturen tot 110eC te verhitten onder het voortbrengen van Baïi03 of Sr bevattende co-vormen- De morfologische eigenschappen van deze co-40 vormen lijken vergelijkbaar met die van de onderhavige uitvinding. De 8701007 k. 7-.? v * - 6 werkwijze is echter opnieuw beperkt tot het voortbrengen van alleen Sr bevattende co-vormen.34,306,926.1 show that dilute aqueous titanium oxide suspensions can be reacted with Ba (0H) 2 and / or Sr (0H) 2 by heating to temperatures up to 110 ° C to produce BaO 3 or Sr containing co-forms. The morphological properties of these co-40 forms appear similar to that of the present invention. The 8701007 k. 7-.? However, the process is again limited to producing only Sr-containing co-forms.

Een publikatie van Sakai Chemical Industry Company getiteld "Easily Sinterable BaTi03 Powder" door Abe et al. beschrijft een 5 hydrothermisch proces voor het synthetiseren van een co-vorm op basis van bariumtitanaat met de formule BaTi(i„x)Snx03. Bij deze werkwijze wordt een 0,6 mol aire suspensie van Tl (l-x)Snx°2> bereid door het neutraliseren van waterige oplossing van SnOCl2 en Ti Cl 4 3 met 0,9 molair Ba(0H)2 gemengd en 10 aan een hydrothermische behandeling bij 200°C gedurende tenminste 5 uren onderworpen. Hoewel niet expliciet gekenschetst impliceren Abe et al. dat de suspensie op .temperatuur werd verhit. Hoewel geen beschrijving van de morfologie van de co-vorm werd aangegeven, had het Baïi03-produkt, voortgebracht door dezelfde werkwijze een specifiek 15 oppervlak van 11 m^/g, een deeltjesafmeting van 0,1 /un en bleek dispergeerbaar te zijn. Waarschijnlijk hebben de Sn bevattende co-vormen vergelijkbare morfologiën en zijn dus vergelijkbaar met die van de onderhavige uitvinding. Echter is Abe et al. beperkt, doordat alleen geleerd wordt, dat Sn(IV) gesynthetiseerd kan worden tot een co-vorm 20 van bariumtitanaat. Wellicht wordt door analogie het gebruik gesuggereerd van andere vierwaardige kationen, zoals Zr(IV) en mogelijk het gebruik van tweewaardig Sr(II), aangezien Sr(0H)2 zoals Ba(OH)2 ta- . melijk oplosbaar is in waterige milieus. Echter kan de werkwijze van Abe et al. niet gebruikt worden voor substitutie van tweewaardige Cu-25 riepunt schuivingsmiddelen zoals Pb en Ca voor het tweewaardige Ba.A publication of Sakai Chemical Industry Company entitled "Easily Sinterable BaTiO 3 Powder" by Abe et al. Describes a hydrothermal process for synthesizing a co-form based on barium titanate of the formula BaTi (i x) SnxO 3. In this method, a 0.6 molar suspension of Tl (1x) Snx ° 2> is prepared by neutralizing aqueous solution of SnOCl2 and TiCl4 3 with 0.9 molar Ba (0H) 2 and mixing 10 on a hydrothermal treatment at 200 ° C for at least 5 hours. Although not explicitly outlined, Abe et al. Imply that the suspension was heated to temperature. Although no description of the morphology of the coform was given, the BaO3O product produced by the same method had a specific surface area of 11 ml / g, a particle size of 0.1 / un and was found to be dispersible. Likely, the Sn containing coforms have similar morphologies and are thus similar to those of the present invention. However, Abe et al. Is limited in that it is only taught that Sn (IV) can be synthesized into a co-form of barium titanate. The use of other tetravalent cations, such as Zr (IV) and possibly the use of divalent Sr (II), may be suggested by analogy, since Sr (0H) 2 such as Ba (OH) 2 ta-. is sparingly soluble in aqueous mediums. However, the method of Abe et al. Cannot be used for substitution of divalent Cu-25 call point shearing agents such as Pb and Ca for the divalent Ba.

Derhalve is in de stand der techniek elke co-vorm van bariumtitanaat , die calcium en/of lood of veelvoudige tweewaardige en vierwaardige kationsubstituties bevatten, die stoëchiometrisch, dispergeerbaar, bol vormig en van sub-micrometer afmeting zijn met nauwe verdelingen van 30 de grootte van de deeltjes, afwezig.Thus, in the prior art, any co-form of barium titanate containing calcium and / or lead or multiple bivalent and tetravalent cation substitutions which are stoichiometric, dispersible, spherical and sub-micrometer in size with narrow distributions of the size of the particles, absent.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING.SUMMARY OF THE INVENTION.

De onderhavige uitvinding omvat een groot aantal verschillende dispergeerbare co-vormen van bariumtitanaat, die in hoofdzaak bol vormig, stoëchiometrisch en van sub-micrometer afmeting zijn met nauwe 35 verdelingen van de grootte van de deeltjes. Het meest belangrijk omvatten de dielectrische samenstellingen op basis van bariumtitanaat volgens de onderhavige uitvinding die co-vormen met een partiële substitutie door tweewaardig lood en/of calcium voor het tweewaardig barium, alsmede co-vormen, waarin het tweewaardig barium ten dele vervangen is 40 door lood, calcium en strontium en het vierwaardig titaan ten dele ver- 8701007The present invention encompasses a wide variety of dispersible barium titanate coforms which are substantially spherical, stoichiometric, and sub-micrometer in size with narrow particle size distributions. Most importantly, the dielectric compositions based on barium titanate of the present invention comprising co-forms with a partial substitution by divalent lead and / or calcium for the divalent barium, as well as co-forms in which the divalent barium is partially replaced by 40 lead, calcium and strontium and the tetravalent titanium partly 8701007

VV

7 vangen Is door tin, zirkonium en hafnium.7 capture is by tin, zirconium and hafnium.

In een belangrijke uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de co-vorm op basis van bariumtitanaat voorgesteld door de algemene formule 5 Ba(i.x.x|_x")PbxCax,Srx«Ti (1-y-y'-y“)SnyZry'Hfy'O3 waarin x, x' en x" de mol fracties voorstellen van de tweewaardige kat-ionen en onafhankelijke waarden hebben, die variëren van 0 tot 0,3 en de som x + x1 + x” een waarde heeft, die varieert van 0 tot 0,4, terwijl y, y' en y" de molfracties van de vierwaardige kationen voorstel-10 len en onafhankelijke waarden hebben, die variëren van 0 tot 0,3 en de som van y + y' + y" een waarde heeft, die varieert van 0 tot 0,4.In an important embodiment of the present invention, the barium titanate-based co-form is represented by the general formula 5 Ba (ixx | _x ") PbxCax, Srx" Ti (1-y-y'-y ") SnyZry'Hfy ' O3 where x, x 'and x "represent the mole fractions of the divalent cat ions and have independent values ranging from 0 to 0.3 and the sum x + x1 + x" has a value ranging from 0 to 0.4, while y, y 'and y "have the mole fractions of the tetravalent cations and have independent values ranging from 0 to 0.3 and the sum of y + y' + y" has a value, it ranges from 0 to 0.4.

In een andere belangrijke uitvoeringsvorm van de onderhavige .uitvinding wordt de co-vorm van bariumtitanaat voorgesteld door de algemene formule 15 Ba J X * J Cax ‘Ti( ^—y_y *«.y n jSfyZry *Hfy1103 , waarin calcium partieel gesubstitueerd is voor het tweewaardig barium-kation en in een andere belangrijke uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de dielectrische samenstelling van bariumtitanaat voorgesteld door de algemene formule 20 Ba{1.x)PbxTi(i_y-y'.y»}SnyZry*Hfy..03, waarin lood voor het tweewaardig barium gesubstitueerd is. In elk van de laatste uitvoeringsvormen zijn de onafhankelijke waarden voor de molfracties x, x", x“ en y, y', y" verenigbaar met die reeds geciteerd voor de meer complexe co-vorm met de algemene formule 25 Ba(i.x.x«_x“)PbxCax»Srx«Ti(i.y_y «.y^jSny Zry'Hfy*«03.In another important embodiment of the present invention, the co-form of barium titanate is represented by the general formula 15 Ba JX * J Cax 'Ti (yy_y * .yn SSfyZry * Hfy1103), wherein calcium is partially substituted for the divalent barium cation and in another important embodiment of the invention, the dielectric composition of barium titanate is represented by the general formula 20 Ba {1.x) PbxTi (i_y-y'.y »} SnyZry * Hfy..03, wherein lead for the divalent barium is substituted In each of the latter embodiments, the independent values for the mole fractions x, x ", x" and y, y ', y "are compatible with those already quoted for the more complex co-form of the general formula 25 Ba (ixx «_x“) PbxCax »Srx« Ti (i.y_y «.y ^ jSny Zry'Hfy *« 03.

Niettegenstaande de chemische samenstelling van de co-vorm bezit elk van de co-vormen op basis van bariumtitanaat van de onderhavige uitvinding dezelfde unieke chemische en fysische eigenschappen. De dielectrische formuleringen op basis van bariumtitanaat zijn stoëchio-30 metrisch, zodat de molverhouding tweewaardig tot vierwaardig van de variërend samengestelde co-vormen 1,000 + 0,015 is, ongeacht het aantal en het molpercentage van alle substituties van tweewaardig en vierwaardig kation. Niet stoëchiometrische samenstellingen, waarbij de molverhouding tweewaardig tot vierwaardig kation van de variërend sa-35 mengestel de co-vormen in het traject van 0,9 tot 1,1 is, kunnen eveneens bereid worden. De gemiddelde primaire deeltjesafmeting van de co-vormen op basis van bariumtitanaat is in het traject van 0,05 tot 0,4 micrometer. Bovendien is de gemiddelde deeltjesgrootte bepaald door beeldanalyse vergelijkbaar met de gemiddelde deeltjesgrootte bepaalt 40 door sedimentatie, hetgeen laat zien, dat de co-vormen dispergeerbaar 8701007 • >·' ^ \ m « 8 zijn. De kromme van de verdeling van de afmeting van de co-vormdeeltjes heeft een quartielsverhouding lager dan of gelijk aan 1,5, hetgeen bevestigt, dat de co-vormen op basis van bariumtitanaat een nauwe verdeling van de grootte van de deeltjes hebben. Ook veelbetekenend is het 5 feit, dat elk van de dispergeerbare dielectrische samenstellingen op basis van bariumtitanaat met sub-micrometer afmeting van de onderhavige uitvinding bereid kunnen worden volgens een eenvoudig, in het algemeen hydrothermisch proces.Notwithstanding the chemical composition of the coform, each of the barium titanate coforms of the present invention has the same unique chemical and physical properties. The dielectric formulations based on barium titanate are stoichi-metric, so that the molar ratio divalent to tetravalent of the varying co-forms is 1,000 + 0.015, regardless of the number and mole percent of all divalent and tetravalent cation substitutions. Non-stoichiometric compositions, wherein the molar ratio of divalent to tetravalent cation of the varying composition is the co-forms in the range of from 0.9 to 1.1, can also be prepared. The average primary particle size of the barium titanate based coforms is in the range of 0.05 to 0.4 micrometers. In addition, the average particle size determined by image analysis is comparable to the average particle size determined by sedimentation, showing that the co-shapes are dispersible 8701007 •> · '^ \ m «8. The curve of the size distribution of the co-shaped particles has a quartile ratio of less than or equal to 1.5, confirming that the barium titanate co-shapes have a narrow size distribution of the particles. Also significant is the fact that any of the sub-micrometer sized dispersible dielectric compositions based on barium titanate of the present invention can be prepared by a simple, generally hydrothermal process.

Dientengevolge is het een eerste oogmerk van de onderhavige uit-10 vinding een dispergeerbare co-vorm van bariumtitanaat met sub-microme-ter afmeting met een nauwe verdeling van de grootte van de deeltjes te verschaffen.Consequently, it is a primary object of the present invention to provide a dispersible co-form of barium titanate of sub-micrometer size with a narrow particle size distribution.

Het is een ander oogmerk van de onderhavige uitvinding een aantal verschillende samenstellingen van dergelijke co-vormen op basis van 15 BaTi03 met primaire grootten van de deeltjes te verschaffen, die binnen het groottetraject van 0,05 tot Ongeveer 0,4 yim geregeld kunnen worden.It is another object of the present invention to provide a number of different compositions of such BaTiO 3 based co-shapes with primary particle sizes which can be controlled within the size range of 0.05 to about 0.4 µm.

Een ander oogmerk van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een aantal .verschillende co-vormen, die volgens een eenvoudig in 20 het algemeen hydrothermisch proces gesynthetiseerd kunnen worden.Another object of the present invention is to provide a number of different co-forms which can be synthesized by a simple generally hydrothermal process.

Het is nog een ander oogmerk van de onderhavige uitvinding een stoëchiometrisch co-vorm op basis van bariumtitanaat te verschaffen, die in hoofdzaak vrij is van maalmilieu.It is yet another object of the present invention to provide a stoichiometric co-shape based on barium titanate which is substantially free from milling medium.

Een verder oogmerk van de onderhavige uitvinding is het verschaf-25 fen van een co-vorm van bariumtitanaat, die een aantal verschillende toevoegsels bevat, die het Curiepunt tot de gewenste temperatuurgebie-den verschuift en/of verbreedt en de temperatuur afhankelijkheid van het aldus gevormde dielectricum vermindert.A further object of the present invention is to provide a co-form of barium titanate containing a number of different additives which shift and / or broaden the Curie point to the desired temperature ranges and the temperature dependence of the thus formed dielectric decreases.

Nog een verder oogmerk van de onderhavige uitvinding is het ver- 30. schaffen van dispergeerbare dielectrische samenstellingen op basis van BaTi03, die gebruikt kunnen worden voor de vorming van dielectrische lagen met verminderde dikte, die in hoofdzaak vrij van nadelen zijn.Yet a further object of the present invention is to provide dispersible dielectric compositions based on BaTiO3 which can be used to form dielectric layers of reduced thickness, which are substantially free of disadvantages.

Nog een ander oogmerk van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een dielectrische formulering op basis van bariumtitanaat, 35 die gelijkmatig samenbakt tot een hoge dichtheid bij aanzienlijk lagere temperatuur dan gebruikelijke temperaturen.Yet another object of the present invention is to provide a dielectric formulation based on barium titanate which uniformly bakes to a high density at significantly lower temperatures than conventional temperatures.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.

Deze en andere details en voordelen van de uitvinding zullen in verband met de bijgevoegde tekeningen beschreven worden, waarin: 40- Fig. 1 een transmissie-electronmicrofoto bij een vergroting van 87.0 1 00 7 9 50.000 van een stoëchiometrische, dispergeerbare complexe co-vorm van sub-micrometerafmeting volgens de onderhavige uitvinding met de algemene formuleThese and other details and advantages of the invention will be described in connection with the accompanying drawings, in which: 40-FIG. 1 a transmission electron micrograph at a magnification of 87.0 1 00 7 9 50,000 of a stoichiometric, dispersible complex sub-micrometer sized co-shape of the present invention of the general formula

BaO,856Pb0,097Ca0,074Ti0,830Zr0,Ö99SnQ,07103 1s en 5 Fig. 2 een transmissi e-electronmicrofoto bij een vergroting van 50.000 van zuiver bariumtitanaatpoeder is, die een morfologie vertoont, die in hoofdzaak soortgelijk is aan de morfologie van de complexe co-vorm van fig. 1.BaO, 856Pb0.097Ca0.074Ti0.830Zr0, O99SnQ, 07103 1s and 5 Figs. 2 is a transmission electron micrograph at a magnification of 50,000 of pure barium titanate powder showing a morphology substantially similar to the morphology of the complex co-shape of FIG. 1.

BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORM.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT.

10 In het begin is de uitvinding beschreven in de ruimste totale aspecten ervan waarna een meer gedetailleerde beschrijving volgt. De voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is een co-vorm van het algemene typeInitially, the invention has been described in its broadest overall aspects, followed by a more detailed description. The preferred embodiment of the present invention is a co-form of the general type

Ba(l-x-x ,-x")PbxCax *Srx«Ti(i-y.y 'y»}Sny Zry 'Hfy»03, 15 waarin x, x' en x" de mol fracties voorstellen van de tweewaardige kat-ionen en onafhankelijke waarden hebben, die variëren van 0 tot 0,3 en meer bij voorkeur van 0 tot 0,2 en de som x + x' + x" waarden kan hebben, die variëren van 0 tot 0,4 en meer bij voorkeur van 0 tot 0,3, y» y' en y“ de molfracties voorstellen van de vierwaardige kationen en 20 onafhankelijke waarden, die variëren van 0 tot 0,3 en meer bij voorkeur van 0 tot 0,25 en de som van y + y' + y” waarden heeft, die variëren van 0 tot 0,4 en weer bij voorkeur van 0 tot 0,3.Ba (lxx, -x ") PbxCax * Srx« Ti (iy.y 'y »} Sny Zry' Hfy» 03, 15 where x, x 'and x "represent the mole fractions of the divalent cat ions and independent values which range from 0 to 0.3 and more preferably from 0 to 0.2 and the sum x + x '+ x "may have values ranging from 0 to 0.4 and more preferably from 0 to 0 , 3, y »y 'and y“ represent the mole fractions of the tetravalent cations and 20 independent values ranging from 0 to 0.3 and more preferably from 0 to 0.25 and the sum of y + y' + y Has values ranging from 0 to 0.4 and again preferably from 0 to 0.3.

Wanneer de sommen van {x + x' + x") en (y + y1 + y") beiden gelijk zijn aan 0, bestaat de co-vorm eenvoudig uit bariumtitanaatpoeder. Wan-25 neer x = x" = y = y‘ = y" * 0 en x' is groter dan 0, dan is het resulterende produkt een co-vorm op basis van bariumtitanaat, waarin x' mol-fracties van Ba(II) in BaTi03 vervangen zijn door Ca(II) onder vorming van een produkt met de nominale formuleBa(i_x«)Cax'TiO3.When the sums of {x + x '+ x ") and (y + y1 + y") are both equal to 0, the co-form simply consists of barium titanate powder. When x = x "= y = y '= y" * 0 and x' is greater than 0, the resulting product is a co-form based on barium titanate, in which x 'mole fractions of Ba (II ) in BaTiO3 have been replaced by Ca (II) to form a product of the nominal formula Ba (ix) Cax-TiO3.

Omgekeerd heeft, wanneer x‘ = x“ = y = y' = y" = 0 en x is groter dan 30 0, de co-vorm de samenstelling Ba{i_x)PbxTi03.Conversely, when x "= x" = y = y '= y "= 0 and x is greater than 0, the co-form has the composition Ba {i_x) PbxTi03.

Aangezien de waarden van x, x', x", y, y* en y" elk een ruim traject van waarden {binnen de geciteerde grenzen) kunnen aannemen, kunnen vele combinaties van co-vormen met een ruim traject van samenstellingen bereid worden. Ongeacht welke samenstelling wordt gevormd, wordt echter 35 elk van de co-vormen op basis van bariumtitanaat uniek gekenmerkt door de grote zuiverheid, de fijne submicrometerafmeting en de nauwe verdeling van de grootte van de deeltjes.Since the values of x, x ', x ", y, y * and y" each can take a wide range of values {within the quoted limits), many combinations of co-forms with a wide range of compositions can be prepared. Regardless of which composition is formed, however, each of the barium titanate coforms is uniquely characterized by its high purity, fine submicrometer size and narrow particle size distribution.

Bij voorkeur bestaat het fijne, dispergeerbare poeder van sub-mi-crometerafmeting van de onderhavige uitvinding uit een co-vorm van ba-40 riumtitanaat met zowel een substitutie van een vierwaardig als een 8701007 10 tweewaardig metaal ion tussen 0 en 30 mol.%. Het tweewaardig bariumion kan ten dele vervangen zijn door lood, calcium, strontium of mengsels daarvan. Omgekeerd kan het vierwaardige titaanion ten dele vervangen zijn door tin, zirkonium, hafnium of mengsels daarvan. Derhalve bevat-5 ten de dielectrische samenstellingen op basis van bariumtitanaat van de onderhavige uitvinding eenvoudige co-vormen van bariumloodtitanaat of bariumstrontiumtitanaat alsmede meer complexe co-vormen, die barium-1ood-stannaat-tritanaat en barium-1 ood-strontium-stannaat-zi rkonaat-ti-tanaat bevatten. Vanzelfsprekend is de keuze van de vervanging van het 10 tweewaardig en/of vierwaardig kation en het mol percentage van de substitutie afhankelijk van het feit of gewenst wordt dat de Curietempera-tuur wordt verhoogd of verlaagd alsmede of het gewenst is de Curiepiek te verbreden of te verschuiven. Ongeacht echter welke van een groot aantal verschillende samenstellingen op basis van bariumtitanaat wordt 15 gevormd, de co-vormen van bariumtitanaat volgens de onderhavige uitvinding worden nog uniek geïdentificeerd door de hiervoor vermelde morfologische en chemische kenmerken. Derhalve bestaan zowel de eenvoudige alsmede de complexe co-vormen van bariumtitanaat uit in hoofdzaak bol -vormige, dispergeerbare deeltjes met een primaire deeltjesgrootte in 20 het traject van 0,05 tot 0,4 micrometer met nauwe verdelingen van de grootte en een mol verhouding tweewaardig tot vierwaardig van 1,000 + 0,015, zelfs wanneer zowel de tweewaardige als de vierwaardige ionen door een of meer andere ionen zijn vervangen.Preferably, the sub-micrometer sized fine dispersible powder of the present invention consists of a co-form of barium titanate with both a substitution of a tetravalent and a divalent metal ion between 0 and 30 mole%. The divalent barium ion may be partially replaced by lead, calcium, strontium or mixtures thereof. Conversely, the tetravalent titanium ion may be partially replaced by tin, zirconium, hafnium or mixtures thereof. Thus, the barium titanate dielectric compositions of the present invention contain simple co-forms of barium lead titanate or barium strontium titanate as well as more complex co-forms comprising barium lead stannate tritanate and barium lead strontium stannate. contain ronate tietanate. Obviously, the choice of replacing the divalent and / or tetravalent cation and the mole percentage of the substitution depends on whether it is desired to increase or decrease the Curie temperature and whether it is desired to broaden or increase the Curie peak. shift. However, regardless of which of a wide variety of barium titanate-based compositions are formed, the barium titanate co-forms of the present invention are still uniquely identified by the aforementioned morphological and chemical characteristics. Thus, both the simple and complex co-forms of barium titanate consist of substantially spherical dispersible particles with a primary particle size in the range of 0.05 to 0.4 micrometers with narrow size distributions and a mole ratio of divalent to tetravalent of 1,000 + 0.015, even when both the divalent and tetravalent ions have been replaced by one or more other ions.

De nauwe verdeling van de grootte van de deeltjes en de sub-micro-25 meterafmeting van de dielectrische samenstellingen op basis van bariumtitanaat maken de co-vormen van de onderhavige uitvinding bijzonder aantrekkelijk voor verdere toepassing bij de vervaardiging van complexe dielectrische objecten. Eerdere onderzoekingen hebben vastgesteld, dat initiële objecten gevormd uit niet geaggregeerde poeders met nauwe 30 verdelingen van de grootte bij verlaagde temperaturen zullen samenbakken en samengebakken objecten geven met een nauwe verdeling van de korrel grootte. Het economische voordeel van toepassing van een dielectrische formulering met een lagere samenbakkingstemperatuur ligt voor de hand, aangezien het percentage goedkopere zilver in de zilver-palla-35 diumlegering kan worden verhoogd naarmate de samenbakkingstemperatuur wordt verlaagd. Bovendien kunnen, aangezien deze dielectrische samenstellingen op basis van BaTi03 alle dispergeerbaar zijn en weinig aggregaten hebben, die een afmeting van 1 micrometer overschrijden, zij worden toegepast bij de vorming van dielectrische films met verminderde 40 dikte. Derhalve zal het hol vormige, niet geaggregeerde nauw verdeelde 87 0 1 00 7..............................................“...............The narrow particle size distribution and sub-micro-meter size of the dielectric compositions based on barium titanate make the co-forms of the present invention particularly attractive for further use in the manufacture of complex dielectric objects. Previous investigations have determined that initial objects formed from non-aggregated powders with narrow size distributions will bake at reduced temperatures and yield baked objects with a narrow grain size distribution. The economic advantage of using a dielectric formulation with a lower firing temperature is obvious since the percentage of cheaper silver in the silver palladium alloy can be increased as the firing temperature is lowered. In addition, since these BaTiO 3 dielectric compositions are all dispersible and have few aggregates exceeding 1 micron in size, they can be used in the formation of dielectric films of reduced thickness. Therefore, the hollow-shaped, non-aggregated, highly distributed 87 0 1 00 7 ................................... ........... “...............

11 dielectrische co-vormpoeder van bariumtitanaat met sub-micrometerafme-ting van de onderhavige uitvinding bijzonder goed geschikt zijn voor toepassing in complexe dielectrische toepassingen» die samenbakking vereisen.11 sub-micrometer sized dielectric co-form powder of barium titanate of the present invention are particularly well suited for use in complex dielectric applications requiring firing.

5 In de meeste dielectrische toepassingen zijn de produkten, die de voorkeur verdienen, die waarbij de variabiliteit in primaire deeltjes-samenstelling relatief nauw is. Onder sommige omstandigheden echter zijn inhomogeniteiten in de samenstelling een voordeel. In deze gevallen kan de beschikbaarheid van produkten met variërende primaire 10 deeltjesgrootte gebruikt worden om een dispersie van twee of meer poeders met verschillende samenstellingen met vergelijkbare aantallen primaire deeltjes of aanzienlijk verschillende aantallen primaire deeltjes voort te brengen. Dergelijke dispersies geven initiële objecten en dientengevolge samengebakken objecten met gecontroleerde graden van 15 micro-inhomogeniteiten. In dergelijke toepassingen kan de inhomogeni-teit in de samenstelling inherent zijn aan de gekozen co-vorm van ba-riurotitanaat of kan in plaats daarvan resulteren uit een kleine hoeveelheid co-vorm van bariumtitanaat met een gekozen samenstelling, die aan een dispersie van bariumtitanaat wordt toegevoegd teneinde de ge-20 wenste inhomogeniteit in de samenstelling te bereiken. Aangezien onvolledige co-vormen van tweewaardig barium en/of vierwaardig titaan volgens de onderhavige uitvinding kunnen worden gevormd, zijn de samenstellingen op basis van bariumtitanaat van de onderhavige uitvinding ook goed geschikt voor toepassingen, waarbij inhomogeniteiten in de sa-25 menstelling voordelig zijn.In most dielectric applications, the preferred products are those in which the variability in primary particle composition is relatively narrow. In some circumstances, however, inhomogeneities in the composition are an advantage. In these cases, the availability of products of varying primary particle size can be used to produce a dispersion of two or more powders of different compositions with comparable numbers of primary particles or significantly different numbers of primary particles. Such dispersions yield initial objects and consequently baked objects with controlled degrees of microinhomogeneities. In such applications, the inhomogeneity in the composition may be inherent in the selected barurotitanate co-form or may instead result from a small amount of barium titanate co-form of a selected composition, which is added to a dispersion of barium titanate added to achieve the desired inhomogeneity in the composition. Since incomplete co-forms of divalent barium and / or tetravalent titanium can be formed in accordance with the present invention, the barium titanate based compositions of the present invention are also well suited for applications where inhomogeneities in the composition are advantageous.

De benadering voor de bereiding van co-vormen op basis van bariumtitanaat, die de voorkeur verdient» is om suspensies, die de water bevattende vierwaardige oxiden bevatten, met geselecteerde tweewaardige oxiden of hydroxiden te verhitten. Na de vorming van.de tweewaardige 30 titanaten bevat de suspensie nog aanzienlijke hoeveelheden water bevattend Ti02 en/of water bevattend SnOg, ZrOg of HfC^. De temperatuur en de concentratie van de suspensie worden vervolgens ingesteld en een stoëchiometrische overmaat van een Ba(0H)2-oplossing wordt vervolgens onder isotherme omstandigheden toegevoegd. Teneinde de volledi-35 ge omzetting van de vierwaardige oxiden tot hun overeenkomstige oxyan-ionen te waarborgen, wordt de suspensie bij voorkeur op een laatste hogere hittebehandeling gebracht.The preferred approach for preparing co-forms based on barium titanate is to heat suspensions containing the aqueous tetravalent oxides with selected divalent oxides or hydroxides. After the formation of the divalent titanates, the suspension still contains considerable amounts of water-containing TiO2 and / or water-containing SnOg, ZrOg or HfCl2. The temperature and concentration of the suspension are then adjusted and a stoichiometric excess of a Ba (0H) 2 solution is then added under isothermal conditions. In order to ensure the complete conversion of the tetravalent oxides to their corresponding oxyan ions, the suspension is preferably brought to a final higher heat treatment.

De primaire deeltjesgrootte en verdeling van de grootte van de onderhavige uitvinding worden bereikt, of de co-vorm van bariumtitanaat 40 eenvoudig BaTi03 is of in plaats daarvan de meer complexe co-vorm met 8701007 12 de formuleThe primary particle size and size distribution of the present invention are achieved whether the co-form of barium titanate 40 is simply BaTiO 3 or instead the more complex co-form with 8701007 12 the formula

Bal-x-x'-x"PbxCax'Srx''Tii_y_y '_y«ZrySriy · Hfy**O0 is*Bal-x-x'-x "PbxCax'Srx''Tii_y_y '_y« ZrySriy · Hfy ** O0 is *

Dit wordt snel duidelijk uit de transmissie electronmicrofoto van de complexe co-vorm 5 880^56^0,097^0,074^0,830^0,099^0,07^3 in fl*9· 1> die de aanwezigheid van overwegend enkelvoudige, in hoofdzaak bol vormige primaire deeltjes laat zien, hoewel een weinig stevig gebonden doubletten en tripletten eveneens aanwezig zijn. De primaire deeltjesgrootte van deze co-vorm is 0,18 micrometer met een nauwe verdeling van 10 de grootte. Een vergelijking van de complexe co-vorm op basis van bari-umtitanaat van fig. 1 met de transmissie-electronmicrofoto van zuiver bariumtitanaat in fig. 2 geeft aan, dat de morfologiën van de samenstellingen op basis van bariumtitanaat zeer soortgelijk zijn. Merk op, dat in beide microfoto's de deeltjes in hoofdzaak bolvormig, niet geag-15 gregeerd, van sub-micrometerafmeting en gelijkmatig naar grootte gesorteerd zijn. Eveneens kan worden opgemerkt, dat de mol verhouding van tweewaardig tot vierwaardig kation in dit produkt, 1,027, enigszins groter is dan de voor stoëchiometrische produkten gespecificeerde waarden van 1,000 + 0,015. Deze verhouding kan gemakkelijk tot het ge-20 specificeerde traject verlaagd worden door ondergeschikte variaties in de synthese omstandigheden zonder beïnvloeding van de morfologie.This is readily apparent from the transmission electron micrograph of the complex co-form 5 880 ^ 56 ^ 0.097 ^ 0.074 ^ 0.830 ^ 0.099 ^ 0.07 ^ 3 in fl * 9 · 1> which shows the presence of predominantly single, substantially spherical shapes primary particles, although a few tightly bound doublets and triplets are also present. The primary particle size of this co-shape is 0.18 micrometers with a narrow distribution of the size. A comparison of the complex co-form based on barium titanate of Fig. 1 with the transmission electron micrograph of pure barium titanate in Fig. 2 indicates that the morphologies of the barium titanate-based compositions are very similar. Note that in both micrographs the particles are substantially spherical, unaggregated, of sub-micrometer size and uniformly sized. It should also be noted that the mole ratio of divalent to tetravalent cation in this product, 1.027, is slightly greater than the values of 1,000 + 0.015 specified for stoichiometric products. This ratio can easily be reduced to the specified range by minor variations in the synthesis conditions without affecting the morphology.

Teneinde de fysische en chemische eigenschappen van de co-vormen op basis van bariumtitanaat volgens de onderhavige uitvinding te waarderen, werd een aantal verschillende laboratoriumproeven uitgevoerd.In order to appreciate the physical and chemical properties of the barium titanate co-forms of the present invention, a number of different laboratory tests have been performed.

25 Beeldanalyse werd gebruikt om de primaire deeltjesgrootte en de verdeling van de primaire deeltjesgrootte van het produkt te bepalen. 500 tot 1000 deeltjes werden in grootte gesorteerd in een veelvoud TEM-vel-den, teneinde de equivalente bol diameters van de primaire deeltjes te bepalen. Twee of meer rakende deeltjes werden visueel gedesaggregeerd 30 en de afmetingen van de individuele primaire deeltjes werden gemeten.Image analysis was used to determine the primary particle size and the distribution of the primary particle size of the product. 500 to 1000 particles were sized in a plurality of TEM fields to determine the equivalent sphere diameters of the primary particles. Two or more tangent particles were visually disaggregated and the dimensions of the individual primary particles were measured.

De equivalente bol diameters werden gebruikt om de percentageverdeling van de cumulatieve massa te berekenen als een functie van de primaire deeltjesgrootte. De gemiddelde deeltjesgrootte, betroken op gewicht, werd genomen als de primaire deeltjesgrootte van het monster. De quar-35 tiel verhouding, QR, gedefinieerd als de bovenste quartiel diameter (betrokken op gewicht) gedeeld door de onderste quartiel diameter, werd genomen als de maat van de breedte van de verdeling. Monodisperse produkten met een QR-waarde van 1 en, voor onze onderzoekdoel einden, produkten met QR-waarden die variëren van 1,0 tot ongeveer 1,5 werden ge-4(T classificeerd als in het bezit van nauwe verdelingen van de grootte, 10 0 7 13 die.met QR-waarden, die varieerden van 1,5 tot ongeveer 2,0 werden geclassificeerd als in het bezit te zijn van een tamelijk nauwe verdeling, terwijl die met warden aanzienlijk hoger dan 2,0 werden geclassificeerd als in het bezit te zijn van ruime verdelingen van de grootte.The equivalent sphere diameters were used to calculate the percentage distribution of the cumulative mass as a function of the primary particle size. The average particle size, by weight, was taken as the primary particle size of the sample. The quartile ratio, QR, defined as the top quartile diameter (by weight) divided by the bottom quartile diameter, was taken as the measure of the width of the distribution. Monodisperse products with a QR value of 1 and, for our research purposes, products with QR values ranging from 1.0 to about 1.5 were classified (T classified as having narrow size distributions, 10 0 7 13 those with QR values ranging from 1.5 to about 2.0 were classified as having a fairly narrow distribution, while those with values significantly above 2.0 were classified as having be in possession of wide distributions of size.

5 De quartiel verhouding van de co-vormen van bariumtitanaat van de onderhavige uitvinding werd bepaald tussen 1,0 en 1,5, hetgeen aangaf, dat de primaire deeltjes een nauwe verdeling van de grootte hebben.The quartile ratio of the barium titanate coforms of the present invention was determined to be between 1.0 and 1.5, indicating that the primary particles have a narrow size distribution.

Specifieke oppervlakken werden berekend uit de primaire deeltjes van de co-vormen en bleken in overeenstemming te zijn met de specifieke 10 oppervlakken bepaald door stikstofadsorptie, hetgeen aangeeft, dat de primaire deeltjes in hoofdzaak niet poreus zijn. In gevallen, waarbij het N£ specifieke oppervlak aanzienlijk het TEM specifieke oppervlak overschreed, werd gevonden, dat het verschil gemakkelijk verklaard wordt door de aanwezigheid van niet omgezette water houdende oxiden met 15 een groot specifiek oppervlak. .Specific surfaces were calculated from the primary particles of the co-shapes and found to be consistent with the specific surfaces determined by nitrogen adsorption, indicating that the primary particles are substantially non-porous. In cases where the N specific surface area significantly exceeded the TEM specific surface area, it was found that the difference is easily explained by the presence of unreacted water oxides having a large specific surface area. .

Aangezien de co-vormen van de onderhavige uitvinding een nauwe verdeling van de grootte hebben, werd de gemiddelde primaire deeltjesgrootte gemakkelijk bepaald door 20 tot 30 deeltjes op grootte te sorteren. Gebleken is, dat het verband D = 6/fS, waarin D de deeltjesdia-20 meter (micrometer) is, ^de dichtheid (g/cm3) is en S het Ng specifieke oppervlak (m2/g) is, gebruikt kan worden om een goede maat te verkrijgen voor de primaire deeltjesafmeting van de co-vorm. Volgens deze formule is gebleken, dat de co-vormen op basis van bariumtitanaat een primaire deel tj esafmeting hebben in het traject tussen 0,05 en 25 0,4 micrometer ongeacht welke samenstelling van de co-vorm werd beproefd.Since the co-shapes of the present invention have a narrow size distribution, the average primary particle size was easily determined by sorting 20 to 30 particles by size. It has been found that the relationship D = 6 / fS, where D is the particle diameter 20 meters (micrometers), ^ is the density (g / cm3) and S is the Ng specific surface area (m2 / g), can be used to obtain a good measure of the primary particle size of the co-shape. According to this formula, it has been found that the barium titanate coforms have a primary particle size in the range between 0.05 and 0.4 micrometers regardless of which coform composition has been tested.

De produktdispergeerbaarheid van de co-vormen werd bepaald door de primaire deeltjesgrootten en verdelingen van de grootten bepaald door beeldanalyses met de vergelijkbare waarden bepaald door sedimentatie-30 methoden te vergelijken. Het sedimentatieproces geeft de Stokesdiameter van het deeltje, die ruwweg overeenkomt met de equivalente bol diameter. Twee sedimentatiemethoden, Joyce Loebl Disc Centrifuge (Vickers Instruments, Ltd., London, Ü.K.) en de Micromeritics Sedigraph (Norcross, Georgia) werden toegepast om de percentageverdelingen van de cumulatie-35 ve massa te bepalen uitgedrukt in Stokesdiameters, waaruit de mediaan Stokesdiameter en de QR-waarden werden berekend.The product dispersibility of the coforms was determined by comparing the primary particle sizes and size distributions determined by image analyzes with the comparable values determined by sedimentation methods. The sedimentation process gives the Stokes diameter of the particle, which roughly corresponds to the equivalent sphere diameter. Two sedimentation methods, Joyce Loebl Disc Centrifuge (Vickers Instruments, Ltd., London, Ü.K.) and the Micromeritics Sedigraph (Norcross, Georgia) were used to determine the percent distributions of the cumulative mass in terms of Stokes diameters, from which the median Stokes diameter and QR values were calculated.

Bij de bepaling van de deeltjesgrootte door sedimentatie werden de poeders door een behandeling met geluidsgolven gedurende 15 tot 30 min. gedispergeerd in water, dat 0,08 g/1 natriumtripolyfosfaat bij pH 10 40 bevat of in isopropanal, dat 0,08 of 0,12 gew.% Emphos PS-12A (Vlitco 8701007 ♦ '· w l 14In determining the particle size by sedimentation, the powders were dispersed in water containing 0.08 g / l sodium tripolyphosphate at pH 10 40 or in isopropanal containing 0.08 or 0 by sound wave treatment for 15 to 30 min. 12 wt% Emphos PS-12A (Vlitco 8701007 ♦ 'wl 14

Organics Division, 520 Madison Ave., New York) bevat.Organics Division, 520 Madison Ave., New York).

Aangezien de deeltjesgrootte bepaald door beeldanalyse en door sedimentatie afhangt van verschillende principes werd een exacte overeenstemming in grootte door deze twee methoden niet altijd verkregen. Bo-5 vendien worden, zoals reeds vermeld, bij de beeldanalyse rakende deeltjes visueel gedesaggregeerd. Bij het sedimentatieproces fungeren gebonden of uitgevlokte deeltjes als enkelvoudige eenheden. Deze eenheden ontstaan vanwege het bestaan van enige binding (bijvoorbeeld insnoering) tussen de primaire deeltjes onder vorming van gecementeerde agio gregaten, die niet gemakkelijk tijdens het proces met geluidsgolven kunnen worden afgebroken en vanwege minder dan de optimum dispersiesta-biliteit, die tot enige uitvlokking leidt. Derhalve waren QR-waarden bepaald door sedimentatie zoals verwacht enigszins groter dan die gevonden door beeldanalyse.Since the particle size determined by image analysis and by sedimentation depends on different principles, an exact size match was not always obtained by these two methods. In addition, as already mentioned, particles hitting the image analysis are visually disaggregated. In the sedimentation process, bound or flocculated particles act as single units. These units arise due to the existence of some bonding (e.g., constriction) between the primary particles to form cemented aggregates, which cannot easily degrade with sound waves during the process and due to less than the optimum dispersibility, which leads to some flocculation . Therefore, as expected, QR values determined by sedimentation were slightly greater than those found by image analysis.

15 In de co-vormen op basis van bariumtitanaat van de onderhavige uitvinding was de primaire deeltjesgrootte bepaald door beeldanalyse in redelijke overeenstemming met de primaire deeltjesgrootte bepaald door sedimentatie. De bepaalde mediaandeeltjesgrootte varieerde met niet meer dan een factor van 2. Dit laat zien, dat de co-vormen dispergeer-20 baar zijn.In the barium titanate co-forms of the present invention, the primary particle size determined by image analysis was in reasonable agreement with the primary particle size determined by sedimentation. The determined median particle size varied by no more than a factor of 2. This shows that the coforms are dispersible.

Twee additionele metingen werden gebruikt om de dispergeerbaarheid te bepalen. Bij de eerste methode werd de massafractie van het produkt met een Stokesdiameter groter dan 1 micrometer gebruikt als een maat voor de hoeveelheid harde- tot -disperse aggregaten. Bij de tweede me-25 thode werd een produkt als dipergeerbaar geclassificeerd, wanneer de massa van de primaire deeltjes in de TEM's als enkelvoudige deeltjes aanwezig waren. Wanneer een aanzienlijke insnoering werd waargenomen, werd het produkt als geaggregeerd geclassificeerd. Bij elk van deze proeven werden de co-vormen op basis van bariumtitanaat opnieuw als 30 dispergeerbaar geclassificeerd.Two additional measurements were used to determine dispersibility. In the first method, the mass fraction of the product with a Stokes diameter greater than 1 micron was used as a measure of the amount of hard to disperse aggregates. In the second method, a product was classified as dispersible when the mass of the primary particles in the TEMs were present as single particles. When a significant constriction was observed, the product was classified as aggregated. In each of these experiments, the barium titanate coforms were reclassified as dispersible.

De samenstelling van het produkt en de stoëchiometrie van de co-vormen werden bepaald door elementairanalyse onder toepassing van inductief gekoppelde plasmaspectroscopie na oplossing van het monster. De nauwkeurigheid van de analyses was ongeveer _+ 1%. De mol verhouding 35 tweewaardige kationen tot vierwaardige kationen van de co-vormen was ongeacht het aantal of het molecuul gewicht van de tweewaardige en vierwaardige kationsubstituties 1,000 + 0,015. Deze verhouding geeft aan, dat de co-vormen van bariumtitanaat van de onderhavige uitvinding stoëchiometrisch zijn.The composition of the product and the stoichiometry of the co-shapes were determined by elemental analysis using inductively coupled plasma spectroscopy after sample dissolution. The accuracy of the analyzes was approximately + 1%. The molar ratio of divalent cation to tetravalent cations of the co-forms, regardless of the number or molecular weight of the divalent and tetravalent cation substitutions, was 1,000 + 0.015. This ratio indicates that the barium titanate coforms of the present invention are stoichiometric.

40 De unieke eigenschappen van de co-vormen op basis van bariumtita- 870100740 The unique properties of the co-forms based on barium titan- 8701007

dC34CStCdC34CStC

4* -·* % 15 naat worden verder door de volgende niet beperkende voorbeelden toegelicht.4 * - *% 15 are further illustrated by the following nonlimiting examples.

Chemicaliën van reagenskwaliteit of hun equivalenten werden in alle voorbeelden gebruikt. De toegepaste reagenskwaliteit 5 Ba{0H)2.8H20 bevatte 1 mol.% Sr. Experimenten hebben laten zien, dat Sr(II) gemakkelijker in de co-vorm wordt opgenomen dan Baill). Om deze reden bevatten alle hierin beschreven co-vormen Sr(II). Dit kation stelt ongeveer 1 mol .% van het totale tweewaardige kationgehalte van de co-vorm voor. Ter vereenvoudiging is de molfractie Sr(II) in de mol-10 fractie Ba(II) opgenomen. Ba(0H>2 en/of Sr(0H)2-oplossingen, op 70-100"C gehandhaafd, werden voorafgaande aan het gebruik gefiltreerd om eventueel aanwezige carbonaten te verwijderen. CaC03 werd bij 800"C gecalcineerd onder vorming van CaO. De laatste verbinding geeft, indien in contact gebracht met water CaiOHJg* Pb(0H)2 werd bereid 15 door een oplossing van PbiNOj)^ met water bevattend NH3 te neutraliseren. De met hydroxide gewassen natte koek werd in volgende experimenten gebruikt.Reagent grade chemicals or their equivalents were used in all examples. The reagent grade 5 Ba {0H) 2.8H 2 O used contained 1 mole% Sr. Experiments have shown that Sr (II) is more easily incorporated into the co-form than Baill). For this reason, all co-forms described herein contain Sr (II). This cation represents about 1 mol% of the total divalent cation content of the co-form. For simplification, the mole fraction Sr (II) is included in the mole-10 fraction Ba (II). Ba (0H> 2 and / or Sr (0H) 2 solutions, maintained at 70-100 "C, were filtered prior to use to remove any carbonates present. CaCO3 was calcined at 800" C to form CaO. last compound, when contacted with water, gave CaiOHJg * Pb (0H) 2 prepared by neutralizing a solution of PbiNO2) with aqueous NH3. The hydroxide-washed wet cake was used in subsequent experiments.

Waterhoudende oxiden van Ti02» Sn02 en ZrOg werden bereid door waterige oplossingen van hun respectievelijke chloriden met water 20 bevattend NH3 bij omgevingstemperaturen te neutraliseren. De produk-ten werden afgefiltreerd en gewassen tot chloride vrije filtraten (bepaald zoals met AgNÜ3) werden verkregen. De specifieke oppervlakken van de waterhoudende oxiden, bepaalt na de droging bij 110"C, waren 380, 290 en 150 m2/g voor respectievelijk HO2, Sn02 en Zr02* 25 Bovendien werden copreci pita ten van waterhoudend HO2 en Zr02 of waterhoudend HO2 en Sn02 bereid door neutralisering van waterige oplossingen van de chloriden van Ti(IV) en Sn(IV) of Ti(IV) en Zr(IV).Aqueous oxides of TiO2, SnO2 and ZrOg were prepared by neutralizing aqueous solutions of their respective chlorides with water containing NH3 at ambient temperatures. The products were filtered off and washed until chloride-free filtrates (determined as with AgNO3) were obtained. The specific surfaces of the hydrous oxides determined after drying at 110 ° C were 380, 290 and 150 m2 / g for HO2, Sn02 and Zr02 * 25, respectively. In addition, coprecipitates of hydrous HO2 and Zr02 or hydrous HO2 and Sn02 prepared by neutralizing aqueous solutions of the chlorides of Ti (IV) and Sn (IV) or Ti (IV) and Zr (IV).

Alle experimenten werden in een autoclaaf van 2 liter uitgevoerd.All experiments were performed in a 2 liter autoclave.

Om produktverontreiniging te voorkomen werden alle bevochtigde delen 30 van de autoclaaf met Teflon bekleed en iedere poging werd gedaan om CO2 uit alle delen van het systeem uit te sluiten. Ba(0H)2 of Ba(QH2 en Sr(0H)2-oplossingen werden in de autoclaaf ingevoerd door middel van een hoge-drukpomp of door snelle lossing van een oplossing van het hydroxide of de hydroxiden, aanwezig in een verhitte bom, in de 35 autoclaaf door middel van stikstof of van hoge druk. De inhouden van de autoclaaf werden gedurende het gehele syntheseproces bij 1500 omw./min. geroerd.To prevent product contamination, all wetted parts of the autoclave were coated with Teflon and every attempt was made to exclude CO2 from all parts of the system. Ba (0H) 2 or Ba (QH2 and Sr (0H) 2 solutions were introduced into the autoclave by means of a high pressure pump or by rapid release of a solution of the hydroxide or hydroxides contained in a heated bomb in the autoclave by nitrogen or high pressure The contents of the autoclave were stirred at 1500 rpm throughout the synthesis process.

Voorbeeld I.Example I.

Een calcium bevattende co-vorm werd bereid door hydrothermische 40 behandeling van 0,64 1 van een suspensie, die 0,20 mol waterhoudend 8701007A calcium-containing co-form was prepared by hydrothermal treatment of 0.64 L of a slurry containing 0.20 mole of water 8701007

XX

1^· ιό>- 161 ^ ιό> - 16

TiOg en 0,04 mol Ca(0H)2 bevat, tot 200eC. De suspensie werd gekoeld en 0,46 1 van 0,41 mol air Ba(0H)2 werd bij 120°C aan de suspensie toegevoegd. De temperatuur van de resulterende suspensie werd tot 150°C verhoogd en gedurende 60 min. daarop gehouden. Het monster werd 5 gefiltreerd en de concentraties van tweewaardig kation in de filtraten werden bepaald. De filterkoek werd gedroogd en het specifieke oppervlak, de nominale stoëchiometrie en de morfologische eigenschappen ervan werden bepaald.TiOg and 0.04 mole Ca (0H) 2, up to 200eC. The suspension was cooled and 0.46 L of 0.41 mol air Ba (0H) 2 was added to the suspension at 120 ° C. The temperature of the resulting suspension was raised to 150 ° C and held there for 60 min. The sample was filtered and the concentrations of divalent cation in the filtrates were determined. The filter cake was dried and its surface area, nominal stoichiometry and morphological properties were determined.

10 filtraat mol verhouding kation molverhouding specifiek g/1 in vaste stoffen tweewaardig/ oppervlak _ ______ vierwaardig10 filtrate mole ratio cation mole ratio specific g / 1 in solids divalent / surface _ ______ tetravalent

Ba Ca Ca: Ba: Sr: Ti kation_ m2/g 2,62 0,446 0,127: 0,842: 0,019: 1,00 0,988 12,0 15 primaire deeltjes verdeling van de grootte (TEM) grootte 0,15 micrometer smal 20 Voorbeeld II.Ba Ca Ca: Ba: Sr: Ti cation m2 / g 2.62 0.446 0.127: 0.842: 0.019: 1.00 0.988 12.0 Primary Particle Size Distribution (TEM) Size 0.15 micrometer narrow Example 2.

Een lood bevattende co-vorm werd bereid door hydrothermische behandeling van 0,64 1 van een suspensie, die 0,2 mol waterhoudend Ti02 en 0,04 moT PbO bevat. 0,46 1 Ba(OH)2 werden bij 150°C aan de suspensie toegevoegd. De suspensie werd gedurende 60 min. op 150°C en vervol- 25 gens op een verhoogde temperatuur gebracht voor volledige omzetting van de vierwaardige oxiden tot de perovskietstructuren. De suspensie werd bemonsterd en gekenmerkt. De verkregen resultaten zijn als volgt: filtraat molverhouding kation moTverhouding specifiek 30 g/1 in vaste stoffen tweewaardig/ oppervlak '_ _ vi erwaardigA lead-containing co-form was prepared by hydrothermal treatment of 0.64 L of a slurry containing 0.2 mole aqueous TiO 2 and 0.04 moT PbO. 0.46 1 Ba (OH) 2 were added to the suspension at 150 ° C. The suspension was brought to 150 ° C for 60 min and then elevated to complete conversion of the tetravalent oxides to the perovskite structures. The suspension was sampled and characterized. The results obtained are as follows: filtrate molar ratio cation moT ratio specific 30 g / l in solids divalent / surface area.

Ba Ca Ca: Ba: Sr: Ti kation_ m2/g 10,6 2,74 0,810: 0,173: 0,024: 1,000 1,007 11,5 35 primaire deeltjes verdeling van de grootte (TEM) grootte 0,07 micrometer smalBa Ca Ca: Ba: Sr: Ti cation_ m2 / g 10.6 2.74 0.810: 0.173: 0.024: 1,000 1.007 11.5 35 primary particle size distribution (TEM) size 0.07 μm narrow

Voorbeeld III.Example III.

40 Complexe co-vormen worden gevormd, waarin het Ba(11) en Ti(IV) in 8701007 17 het BaTi03 ten dele vervangen zijn door een of meer tweewaardige en vierwaardige kationen. Een vooraf verhitte Ba (OH ^-oplossing werd in de tot 150*C of 120°C verhitte suspensies ingevoerd, die de vierwaardige waterhoudende oxiden en vooraf gesynthetiseerde perovskieten van 5 Pb(II) en/of Ca{II) bevatten. Nadat de suspensies gedurende 20 tot 30 min. op temperatuur waren gehouden, werden de suspensies op een eindtemperatuur gebracht om te waarborgen, dat de vierwaardige waterhoudende oxiden tot stoëchiometrische perovskieten werden omgezet. De resulterende suspensie werd gekenmerkt met de volgende resultaten: 10 mol verhoudi ng molverhouding kation in vaste tweewaardig/ spec, stoffen vierwaardig opp.Complex co-forms are formed in which the Ba (11) and Ti (IV) in 8701007 17 the BaTiO 3 are partly replaced by one or more divalent and tetravalent cations. A preheated Ba (OH 2 solution was introduced into the suspensions heated to 150 ° C or 120 ° C containing the tetravalent aqueous oxides and pre-synthesized perovskites of 5 Pb (II) and / or Ca {II). After the suspensions were kept at temperature for 20 to 30 minutes, the suspensions were brought to a final temperature to ensure that the tetravalent aqueous oxides were converted to stoichiometric perovskites. The resulting suspension was characterized with the following results: 10 mole ratio mole ratio cation in solid divalent / spec, tetravalent surfactant.

Ba : Pb : Ca : Ti : Zr : Sn kation_ m^/g 15 monster 1 0,908:0,090:0,000:0,904-:0,096:0,000 0,998 8,0 monster 2 0,881:0,000:0,123:0,881:0,119:0,000 1,004 12,2 monster 3 0,856:0,097:0,074:0,830:0,099:0,071 1,028 9,8 20 primaire deeltjes verdeling van de grootte (TEM) grootte monster 1 0,14 micrometer zeer smal monster 2 0,2 micrometer smal monster 3 0,2 micrometer smal 25 _beel danalyse_ sedimentatie___ grootte (micrometer) QR grootte (micrometer) QR monster 1 0,12 1,33 0,24 2,2 30 monster 2 0,19 1,31 0,24 1,6 monster 3 0,18 1,25 0,24 1,5Ba: Pb: Ca: Ti: Zr: Sn cation_ m ^ / g 15 sample 1 0.908: 0.090: 0.000: 0.904-: 0.096: 0.000 0.988 8.0 sample 2 0.881: 0.000: 0.123: 0.881: 0.119: 0.000 1.004 12 , 2 sample 3 0.856: 0.097: 0.074: 0.830: 0.099: 0.071 1.028 9.8 20 primary particles size distribution (TEM) size sample 1 0.14 μm very narrow sample 2 0.2 μm narrow sample 3 0.2 micrometer narrow 25 _image danalyse_ sedimentation___ size (micrometer) QR size (micrometer) QR sample 1 0.12 1.33 0.24 2.2 30 sample 2 0.19 1.31 0.24 1.6 sample 3 0.18 1.25 0.24 1.5

De quantitatieve gegevens voor de voorbeelden II en III komen goed overeen met de geschatte deeltjesgrootte, grootteverdeling en disper-35 geerbaarheidsgegevens uit de transmissie-electronmicrofoto 's. Monster 1 echter, zoals bepaald door de QR waarde, is slechts matig dispergeer-baar. Desalniettemin geven de sedimentatiegegevens aan, dat minder dan 5 gew.X van het materiaal als aggregaten met een afmeting groter dan 1 micrometer aanwezig zijn.The quantitative data for Examples II and III agree well with the estimated particle size, size distribution and dispersibility data from the transmission electron micrographs. Sample 1, however, as determined by the QR value, is only moderately dispersible. Nevertheless, the sedimentation data indicate that less than 5% by weight of the material are present as aggregates of size greater than 1 micron.

40 Het kan daarom uit de voorafgaande voorbeelden en de beschrijving 8701007 »-.>£·.'Ou-.40 It can therefore be deduced from the previous examples and the description 8701007.

> ''β* ^ 18 worden ingezien, dat de co-vormen van bariumtitanaat omvat door de onderhavige uitvinding, die dielectrische samenstellingen omvatten, die calcium en/of lood of veelvoudige vervangingen voor elk of beide van de tweewaardige barium- en vierwaardige titaankationen bevatten, die uniek 5 gekenmerkt worden, doordat zij bolvormig zijn, een primaire deeltjesgrootte in het traject van 0,05 tot 0,4 micrometer, een mol verhouding tweewaardig tot vierwaardig van 1,000 + 0,015 en een smalle verdeling van de deeltjesgrootte hebben. Geen dielectrische samenstellingen op basis van bariumtitanaat volgens de stand der techniek, die calcium, 10 lood of de complexe vormen hierin beschreven bevatten, bezitten deze unieke morfologische en chemische eigenschappen.It is recognized that the co-forms of barium titanate comprise by the present invention, which include dielectric compositions containing calcium and / or lead or multiple replacements for each or both of the divalent barium and tetravalent titanium cations which are uniquely characterized in that they are spherical, have a primary particle size in the range of 0.05 to 0.4 micrometers, a mole ratio of divalent to tetravalent of 1,000 + 0.015 and a narrow particle size distribution. No prior art barium titanate dielectric compositions containing calcium, lead or the complex forms described herein have these unique morphological and chemical properties.

87010078701007

Claims (18)

1. Co-vorm op basis vair bariumtitanaat, met het kenmerk, dat hij in hoofdzaak bol vormige deeltjes bevat met de formuleCo-form based on barium titanate base, characterized in that it contains substantially spherical particles of the formula 2. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusie 1, met het ken-10 merk, dat de gemiddelde primaire deeltjesgrootte van de co-vorm in het traject van 0,05 tot 0,4 micrometer is.A barium titanate coform according to claim 1, characterized in that the average primary particle size of the coform is in the range of 0.05 to 0.4 micrometers. 3. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de primaire deeltjesgrootten bepaald door beeldanalyse en door sedimentatie binnen een factor twee overeenstemmen.Co-form of barium titanate according to claim 1 or 2, characterized in that the primary particle sizes determined by image analysis and by sedimentation correspond within a factor of two. 4. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat de co-vorm een nauwe verdeling van de deeltjesgrootte heeft en de verdelingskromme van de primaire deeltjesgrootte van de co-vorm een quartiel verhouding van ten hoogste 1,5 heeft.Co-form of barium titanate according to claims 1 to 3, characterized in that the co-form has a narrow particle size distribution and the distribution curve of the primary particle size of the co-form has a quartile ratio of at most 1.5 has. 5. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 1 tot 4, met het 20 kenmerk, dat de molverhouding (Ba + Ca)/(Ti + Sn + Zr + Hf) 1,000 + 0,015 bedraagt.Co-form of barium titanate according to claims 1 to 4, characterized in that the molar ratio (Ba + Ca) / (Ti + Sn + Zr + Hf) is 1,000 + 0.015. 5 Ba(2_x · jCax 'Tiy„y—y *..y")SnyZry 'Hfy'Og, waarin y, y' en y" onafhankelijk waarden hebben, die variëren van nul tot 0,3, de som van y + y‘ + y" kleiner is dan 0,4 en x' groter is dan nul en kleiner is dan 0,4.5 Ba (2_x · jCax 'Tiy "y — y * .. y") SnyZry' Hfy'Og, where y, y 'and y "independently have values ranging from zero to 0.3, the sum of y + y '+ y "is less than 0.4 and x' is greater than zero and less than 0.4. 6. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat de molverhouding (Ba + Ca)/(Ti + Sn + Zr + Hf) in het traject tussen 0,9 en 1,1 ligt.Co-form of barium titanate according to claims 1 to 4, characterized in that the molar ratio (Ba + Ca) / (Ti + Sn + Zr + Hf) is in the range between 0.9 and 1.1. 7. Co-vorm op basis van bariumtitanaat, met het kenmerk, dat hij in hoofdzaak bol vormige deeltjes bevat met de formule ^(l-xl^x^d-y-y'-y'^^y^y'^y'^S* waarin y‘ en y“ onafhankelijk waarden hebben die variëren van nul tot 0,3, de som van y + y' + y“ kleiner is dan 0,4 en x groter is dan nul en 30 kleiner is dan 0,4.Co-form based on barium titanate, characterized in that it contains substantially spherical particles of the formula ^ (1-xl ^ x ^ dy-y'-y '^^ y ^ y' ^ y '^ S * where y 'and y "independently have values ranging from zero to 0.3, the sum of y + y' + y" is less than 0.4 and x is greater than zero and 30 is less than 0.4 . 8. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de gemiddelde primaire deeltjesgrootte van de co-vorm in het traject van 0,05 tot 0,4 micrometer ligt.A co-form of barium titanate according to claim 7, characterized in that the average primary particle size of the co-form is in the range of 0.05 to 0.4 micrometers. 9. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusie 7 of 8, met het 35 kenmerk, dat de primaire deeltjesgrootten bepaald door beeldanalyse en door sedimentatie binnen een factor twee overeenstemmen.9. Co-form of barium titanate according to claim 7 or 8, characterized in that the primary particle sizes determined by image analysis and by sedimentation correspond within a factor of two. 10. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 7 tot 9, met het kenmerk, dat de co-vorm een nauwe verdeling van de deeltjesgrootte heeft en de verdelingskromme van de primaire deeltjesgrootte van de 40 co-vorm een quartielverhouding van ten hoogste 1,5 heeft. 8701007Co-form of barium titanate according to claims 7 to 9, characterized in that the co-form has a narrow particle size distribution and the distribution curve of the primary particle size of the 40 co-form has a quartile ratio of at most 1.5 has. 8701007 11. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 7 tot 10, met het kenmerk, dat de mol verhouding (Ba + Pb)/(Ti + Sn + Zr + Hf) 1,000 + 0,015 is.Co-form of barium titanate according to claims 7 to 10, characterized in that the mol ratio (Ba + Pb) / (Ti + Sn + Zr + Hf) is 1,000 + 0.015. 12. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 7 tot 10, met 5 het kenmerk, dat de mol verhouding (Ba + Pb)/(Ti + Sn + Zr + Hf) in het traject tussen 0,9 en 1,1 ligt.12. Co-form of barium titanate according to claims 7 to 10, characterized in that the mol ratio (Ba + Pb) / (Ti + Sn + Zr + Hf) is in the range between 0.9 and 1.1. 13. Co-vorm op basis van bariumtitanaat, met het kenmerk, dat hij in hoofdzaak bolvormige deeltjes bevat met de formule Ba j j*“χ11)1 Sr^"Ti | '—y11)^^y ^^y *^^y11 ®3* 10 waarin x, x', x", y, y' en y" elk onafhankelijke waarden hebben, die groter zijn dan nul en kleiner dan 0,3, de som van x + x' + x" kleiner is dan 0,4 en de som van y + y' + y" kleiner is dan 0,4.13. Co-form based on barium titanate, characterized in that it contains substantially spherical particles of the formula Ba jj * “χ11) 1 Sr ^“ Ti | '—y11) ^^ y ^^ y * ^^ y11 ®3 * 10 where x, x ', x ", y, y' and y" each have independent values greater than zero and less than 0.3, the sum of x + x '+ x "is less than 0.4 and the sum of y + y '+ y "is less than 0.4. 14. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de gemiddelde primaire deeltjesgrootte van de co-vorm in het 15 traject van 0,05 tot 0,4 micrometer ligt.14. Co-form of barium titanate according to claim 13, characterized in that the average primary particle size of the co-form is in the range of 0.05 to 0.4 micrometers. 15. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat de primaire deeltjesgrootten bepaald door beeldanalyse en door sedimentatie binnen een factor twee overeenstemmen.Co-form of barium titanate according to claim 13 or 14, characterized in that the primary particle sizes determined by image analysis and by sedimentation correspond within a factor of two. 16. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 13 tot 15, met 20 het kenmerk, dat de co-vorm een nauwe verdeling van de deeltjesgrootte heeft en de verdelingskromme van de primaire deeltjesgrootte voor de co-vorm een quartielverhouding van ten hoogste 1,5 heeft.16. Co-form of barium titanate according to claims 13 to 15, characterized in that the co-form has a narrow particle size distribution and the distribution curve of the primary particle size for the co-form has a quartile ratio of at most 1.5 has. 17. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 13 tot 16, met het kenmerk, dat de mol verhouding van (Ba + Ca +· Pb + $r)/(Ti + Sn + ZrCo-form of barium titanate according to claims 13 to 16, characterized in that the mole ratio of (Ba + Ca + · Pb + $ r) / (Ti + Sn + Zr 25. Hf) 1,000 + 0,015 bedraagt.25. Hf) 1,000 + 0.015. 18. Co-vorm van bariumtitanaat volgens conclusies 13 tot 16, met het kenmerk, dat de mol verhouding van (Ba + Ca + Pb + Sr)/(Ti + Sn + Zr + Hf) binnen het traject tussen 0,9 en 1,1 ligt. ______ 8701007Co-form of barium titanate according to claims 13 to 16, characterized in that the mol ratio of (Ba + Ca + Pb + Sr) / (Ti + Sn + Zr + Hf) is in the range between 0.9 and 1 , 1. ______ 8701007
NL8701007A 1986-05-05 1987-04-28 Co-forms of barium titanate. Substantially spherical particles containing co-form based on Ca-containing barium titanate, Pb-containing barium titanate and Ca- and Pb-containing barium titanate. NL193998C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85957786A 1986-05-05 1986-05-05
US85957786 1986-05-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8701007A true NL8701007A (en) 1987-12-01
NL193998B NL193998B (en) 2000-12-01
NL193998C NL193998C (en) 2001-04-03

Family

ID=25331251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8701007A NL193998C (en) 1986-05-05 1987-04-28 Co-forms of barium titanate. Substantially spherical particles containing co-form based on Ca-containing barium titanate, Pb-containing barium titanate and Ca- and Pb-containing barium titanate.

Country Status (19)

Country Link
JP (1) JPH085670B2 (en)
KR (1) KR960000028B1 (en)
CN (1) CN1017421B (en)
AU (1) AU7245987A (en)
BR (1) BR8702275A (en)
CA (1) CA1300870C (en)
DE (1) DE3714819C2 (en)
DK (1) DK226687A (en)
ES (1) ES2027464A6 (en)
FR (1) FR2598145B1 (en)
GB (1) GB2190076B (en)
IE (1) IE60287B1 (en)
IL (1) IL82431A (en)
IT (1) IT1204555B (en)
LU (1) LU86859A1 (en)
MX (1) MX172902B (en)
NL (1) NL193998C (en)
PT (1) PT84822B (en)
SE (1) SE8701778L (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3745158C2 (en) * 1986-07-14 2003-10-02 Cabot Corp Divalent cation perovskite-type cpds. with controlled particle size
DE3723082C2 (en) * 1986-07-14 2003-09-25 Cabot Corp Process for the production of submicron perovskites
GB2193713B (en) * 1986-07-14 1990-12-05 Cabot Corp Method of producing perovskite-type compounds.
ES2006956A6 (en) * 1987-08-12 1989-05-16 Cabot Corp Doped BaTiO3 based compositions
JPH02263528A (en) * 1989-04-05 1990-10-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Transmission shaft fixing device for transfer feed press
US5405554A (en) * 1990-02-08 1995-04-11 Cytec Technology Corp. High performance dewatering aids
DE19635406B4 (en) * 1996-08-31 2005-09-01 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Capacitor and multilayer capacitor with a tungsten-containing BCZT ceramic dielectric
US8767373B2 (en) 2008-05-08 2014-07-01 Nxp, B.V. Tunable capacitor
CN108558391B (en) * 2018-06-26 2020-10-09 桂林电子科技大学 Lead-free piezoelectric ceramic with giant piezoelectric response and preparation method thereof
CN111410530B (en) * 2020-05-12 2021-07-20 武汉理工大学 Anti-reduction BaTiO3Base medium ceramic and preparation method thereof

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB706067A (en) * 1900-01-01
GB715762A (en) * 1950-09-27 1954-09-22 Franco Balduzzi Improvements in or relating to a process for the production of ferro-electric titanates of the alkaline earth metals
GB892547A (en) * 1960-11-03 1962-03-28 Telegraph Condenser Co Ltd Improvements in or relating to ceramic dielectric materials
GB964726A (en) * 1960-12-27 1964-07-22 Telegraph Condenser Co Ltd Improvements in or relating to ceramic dielectric materials
NL6810759A (en) * 1967-07-31 1969-02-04
US3637531A (en) * 1970-05-01 1972-01-25 Texas Instruments Inc Method for making ceramic titanate elements and materials therefor
DE2433279C2 (en) * 1974-03-13 1985-07-04 Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto Process for the production of metal titanates
JPS5180A (en) * 1974-06-20 1976-01-05 Aida Eng Ltd Puresuniokeru suraidokudosochi
GB1518184A (en) * 1975-06-18 1978-07-19 Blake J Finely-divided metal oxygen-containing compounds and sintered objects therefrom
JPS5418679A (en) * 1977-07-12 1979-02-10 Nec Corp Electron impact type ion source device
GB1576547A (en) * 1977-07-15 1980-10-08 Union Carbide Corp High dielectric constant ceramic body made from fine particle ceramic powders
US4293534A (en) * 1980-08-22 1981-10-06 General Electric Company Molten salt synthesis of alkaline earth titanates, zirconates and their solid solutions
DE3106136A1 (en) * 1981-02-19 1982-08-19 Draloric Electronic GmbH, 8672 Selb Process for producing polycrystalline ceramic PTC thermistor bodies
EP0141551B1 (en) * 1983-10-12 1988-02-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Titanate powder and process for producing the same
GB2161472B (en) * 1984-07-12 1987-09-03 Murata Manufacturing Co Preparing particulate ceramic materials
JPS6131345A (en) * 1984-07-25 1986-02-13 堺化学工業株式会社 Manufacture of composition

Also Published As

Publication number Publication date
IL82431A (en) 1990-11-29
FR2598145B1 (en) 1992-01-31
IT8720386A0 (en) 1987-05-05
CN87104006A (en) 1988-06-29
JPH085670B2 (en) 1996-01-24
SE8701778L (en) 1987-11-06
NL193998C (en) 2001-04-03
KR960000028B1 (en) 1996-01-03
PT84822B (en) 1989-12-29
GB2190076B (en) 1990-12-05
MX172902B (en) 1994-01-20
JPS6325220A (en) 1988-02-02
GB2190076A (en) 1987-11-11
ES2027464A6 (en) 1992-06-01
IT1204555B (en) 1989-03-10
SE8701778D0 (en) 1987-04-29
CA1300870C (en) 1992-05-19
LU86859A1 (en) 1987-08-12
BR8702275A (en) 1988-02-17
DK226687A (en) 1987-11-06
DE3714819A1 (en) 1987-11-12
GB8710244D0 (en) 1987-06-03
FR2598145A1 (en) 1987-11-06
AU7245987A (en) 1987-11-12
PT84822A (en) 1987-06-01
CN1017421B (en) 1992-07-15
KR870011045A (en) 1987-12-19
DK226687D0 (en) 1987-05-04
IE871157L (en) 1987-12-05
DE3714819C2 (en) 1999-10-07
NL193998B (en) 2000-12-01
IE60287B1 (en) 1994-06-29
IL82431A0 (en) 1987-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4829033A (en) Barium titanate powders
KR950011831B1 (en) Barium titanate based dielectric compositions
US4863883A (en) Doped BaTiO3 based compositions
RU2373154C2 (en) Fine-grained alkali-earth titanates and method of producing said titanates using titanium oxide particles
US6656590B2 (en) Coated barium titanate-based particles and process
KR20070093106A (en) Fine-particulate lead zirconium titanates, zirconium titanate hydrates and zirconium titanates and method for the production thereof
NL8701007A (en) CO FORMS OF BARIUM TITANATE.
US7001585B2 (en) Method of making barium titanate
CN101128395B (en) Composition making method
US6733740B1 (en) Production of dielectric particles
KR970004271B1 (en) Doped batio3 based composition
EP0439620B1 (en) Method of producing pulverized perovskite compound
JPH06305729A (en) Fine powder of perovskite type compound and its production
JPS61174116A (en) Production of perovskite type oxide
KR20020030021A (en) Method for producing complex metal oxide powder
JP3319795B2 (en) Perovskite-type compound fine particle powder
JP4144209B2 (en) Method for producing composite metal oxide powder
JPH0629139B2 (en) Method for producing raw material powder for producing dielectric porcelain

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20041101