JPH07112928B2 - セラミツク原料粉末の製造方法 - Google Patents
セラミツク原料粉末の製造方法Info
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- JPH07112928B2 JPH07112928B2 JP61168790A JP16879086A JPH07112928B2 JP H07112928 B2 JPH07112928 B2 JP H07112928B2 JP 61168790 A JP61168790 A JP 61168790A JP 16879086 A JP16879086 A JP 16879086A JP H07112928 B2 JPH07112928 B2 JP H07112928B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミック原料粉末の製造方法に関する。
構成元素としてTa及びNbのうち少なくとも１種を含む式
ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の１種又は２種以
上、Ｂは酸素６配位金属元素の１種又は２種以上、を夫
々表わす。）で示されるセラミック原料粉末は、圧電
体、オプトエレクトロニックス材料、誘電体、半導体、
センサー等の機能性セラミックの原料として広範に利用
されている。近年、これら機能性セラミックの高度化に
伴ない、これに対応できる易焼結性、均一性に優れ、高
嵩密度で且つ低コストの原料粉末が要望されている。
ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の１種又は２種以
上、Ｂは酸素６配位金属元素の１種又は２種以上、を夫
々表わす。）で示されるセラミック原料粉末は、圧電
体、オプトエレクトロニックス材料、誘電体、半導体、
センサー等の機能性セラミックの原料として広範に利用
されている。近年、これら機能性セラミックの高度化に
伴ない、これに対応できる易焼結性、均一性に優れ、高
嵩密度で且つ低コストの原料粉末が要望されている。
従来、前記セラミック原料粉末は、乾式法または湿式共
沈法で製造されていた。
沈法で製造されていた。
乾式法は構成成分の化合物粉末を混合し、これを仮焼す
る方法である。しかし、この方法では均一な組成の原料
粉末が得難く、またBZTの生成反応を完遂させるために
仮焼温度を高くすることが必要であるので、これにより
粒子が粗大化して易焼結性になりにくい欠点があった。
る方法である。しかし、この方法では均一な組成の原料
粉末が得難く、またBZTの生成反応を完遂させるために
仮焼温度を高くすることが必要であるので、これにより
粒子が粗大化して易焼結性になりにくい欠点があった。
また、Ta及びNbの原料に関して、従来、乾式法に用いる
酸化タンタル、酸化ニオブの粉末は、コロンバイト、タ
ンタライト、ストロベライト、パイロクロア、あるい
は、TaやNbを含むスクラップなどの鉱石を、フッ化水素
酸に溶解し、溶媒抽出法やイオン交換法により、TaとNb
の分離や不純物の除去を行ない高純度のフッ化水素酸溶
液を得、この溶液をNH4OHで中和し沈殿生成後、ロ過、
洗浄、乾燥、仮焼することにより得られている。
酸化タンタル、酸化ニオブの粉末は、コロンバイト、タ
ンタライト、ストロベライト、パイロクロア、あるい
は、TaやNbを含むスクラップなどの鉱石を、フッ化水素
酸に溶解し、溶媒抽出法やイオン交換法により、TaとNb
の分離や不純物の除去を行ない高純度のフッ化水素酸溶
液を得、この溶液をNH4OHで中和し沈殿生成後、ロ過、
洗浄、乾燥、仮焼することにより得られている。
乾式法では、これらの酸化物粉末と他の構成成分の化合
物粉末を混合し、仮焼することにより、ABO3で示される
セラミック原料粉末を得ている。
物粉末を混合し、仮焼することにより、ABO3で示される
セラミック原料粉末を得ている。
湿式共沈法な目的とするセラミック原料粉末の構成成分
のすべての混合液を作り、これにアルカリ等の沈殿形成
液を添加して共沈させ、乾燥、仮焼する方法である。し
かし、この方法は均一性の優れた粉末が得やすいが、そ
の均一性なるが故に沈殿形成時、乾燥時、また仮焼時に
凝結して二次粒子を形成し、易焼結性となりにくい欠点
がある。
のすべての混合液を作り、これにアルカリ等の沈殿形成
液を添加して共沈させ、乾燥、仮焼する方法である。し
かし、この方法は均一性の優れた粉末が得やすいが、そ
の均一性なるが故に沈殿形成時、乾燥時、また仮焼時に
凝結して二次粒子を形成し、易焼結性となりにくい欠点
がある。
更にまた、湿式共沈法においてニオブ、タンタル原料と
して工業的に利用可能なフッ化物の水溶液を使用する
と、フッ素イオンがセラミック原料粉末の他の構成イオ
ンであるバリウム、ビスマス、鉛、ストロンチウム、マ
グネシウム等と反応してフッ化物の沈殿を生成するた
め、フッ化ニオブ、フッ化タンタルを使用し得ない。こ
のため、特性の優れた湿式共沈法によるTa、Nbを含むセ
ラミック原料粉末が製造できないという問題があった。
して工業的に利用可能なフッ化物の水溶液を使用する
と、フッ素イオンがセラミック原料粉末の他の構成イオ
ンであるバリウム、ビスマス、鉛、ストロンチウム、マ
グネシウム等と反応してフッ化物の沈殿を生成するた
め、フッ化ニオブ、フッ化タンタルを使用し得ない。こ
のため、特性の優れた湿式共沈法によるTa、Nbを含むセ
ラミック原料粉末が製造できないという問題があった。
本発明は、従来の問題点を解決し、ニオブ、タンタルの
原料として工業的に容易且つ有利に利用可能なフッ化物
を使用し得、易焼結性、均一性に優れ、高嵩密度で且つ
低コストのセラミック原料粉末を製造し得る方法を提供
することにある。
原料として工業的に容易且つ有利に利用可能なフッ化物
を使用し得、易焼結性、均一性に優れ、高嵩密度で且つ
低コストのセラミック原料粉末を製造し得る方法を提供
することにある。
即ち、本願の第１の発明のセラミック原料粉末の製造方
法は、構成元素としてTa及びNbのうちの少なくとも１種
を含む式ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の１種又
は２種以上を表し、Ｂは酸素６配位金属元素の１種又は
２種以上を表す。）で示されるセラミック原料粉末を製
造するに際し、Ta及びNbのうちの少なくとも１種のフッ
化物の水溶液に過剰の沈殿形成液を均一に混合して沈殿
を形成させた後、フッ素イオンを除去し、その後該沈殿
の分散した水溶液とTa、Nb以外のＡ、Ｂ成分を含む水溶
液とを順次均一に混合して全成分の緊密沈殿を形成さ
せ、その後該沈殿物を400〜1200℃で仮焼することを特
徴とする。
法は、構成元素としてTa及びNbのうちの少なくとも１種
を含む式ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の１種又
は２種以上を表し、Ｂは酸素６配位金属元素の１種又は
２種以上を表す。）で示されるセラミック原料粉末を製
造するに際し、Ta及びNbのうちの少なくとも１種のフッ
化物の水溶液に過剰の沈殿形成液を均一に混合して沈殿
を形成させた後、フッ素イオンを除去し、その後該沈殿
の分散した水溶液とTa、Nb以外のＡ、Ｂ成分を含む水溶
液とを順次均一に混合して全成分の緊密沈殿を形成さ
せ、その後該沈殿物を400〜1200℃で仮焼することを特
徴とする。
また、本願の第２発明のセラミック原料粉末の製造方法
は、構成元素としてTa及びNbのうちの少なくとも１種を
含む式ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の１種又は
２種以上を表し、Ｂは酸素６配位金属元素の１種又は２
種以上を表す。）で示されるセラミック原料粉末を製造
するに際し、Ta、Nb以外のＡ、Ｂ成分の化合物粉末が分
散した沈殿形成液にTa及びNbのうちの少なくとも１種の
フッ化物の水溶液を順次均一に混合して全成分の緊密沈
殿を形成させ、その後該沈殿物を400〜1200℃で仮焼す
ることを特徴とする。
は、構成元素としてTa及びNbのうちの少なくとも１種を
含む式ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の１種又は
２種以上を表し、Ｂは酸素６配位金属元素の１種又は２
種以上を表す。）で示されるセラミック原料粉末を製造
するに際し、Ta、Nb以外のＡ、Ｂ成分の化合物粉末が分
散した沈殿形成液にTa及びNbのうちの少なくとも１種の
フッ化物の水溶液を順次均一に混合して全成分の緊密沈
殿を形成させ、その後該沈殿物を400〜1200℃で仮焼す
ることを特徴とする。
本願の第１の発明を具体的に実施するには、第１図
（Ａ）に示した沈殿形成の順序で緊密沈殿を作ることが
できる。沈殿形成に際し、Ta及びNbのうちの少なくとも
１種のフッ化物の水溶液を使用してTa及び／又はNbを先
に沈殿させ、沈殿分散液中のF-イオンを除去してからB
a、Bi、Pb、Sr、Mg等の沈殿をさせる。
（Ａ）に示した沈殿形成の順序で緊密沈殿を作ることが
できる。沈殿形成に際し、Ta及びNbのうちの少なくとも
１種のフッ化物の水溶液を使用してTa及び／又はNbを先
に沈殿させ、沈殿分散液中のF-イオンを除去してからB
a、Bi、Pb、Sr、Mg等の沈殿をさせる。
また、本願の第２の発明を具体的に実施するには、第１
図（Ｂ）に示した沈殿形成の順序で緊密沈殿を作ること
ができる。沈殿形成に際し、Ta、Nb以外のＡ、Ｂ成分の
化合物粉末（酸化物や水酸化物が適している）が分散し
た沈殿形成液にTa及びNbのうちの少なくとも１種のフッ
化物の水溶液を混合して沈殿を形成させる。
図（Ｂ）に示した沈殿形成の順序で緊密沈殿を作ること
ができる。沈殿形成に際し、Ta、Nb以外のＡ、Ｂ成分の
化合物粉末（酸化物や水酸化物が適している）が分散し
た沈殿形成液にTa及びNbのうちの少なくとも１種のフッ
化物の水溶液を混合して沈殿を形成させる。
前記Ａ成分としては、例えばBa、Pb、Sr、Ca、希土類元
素等が挙げられ、またTa、Nb以外のＢ成分としては、B
i、Ti、Zr、Mg、Sc、Hf、Th、Ｗ、Cr、Mo、Mn、Fe、C
o、Ni、Zn、Cd、Al、Sn、As等が挙げられる。
素等が挙げられ、またTa、Nb以外のＢ成分としては、B
i、Ti、Zr、Mg、Sc、Hf、Th、Ｗ、Cr、Mo、Mn、Fe、C
o、Ni、Zn、Cd、Al、Sn、As等が挙げられる。
本発明は、特に前述したBa、Bi、Pb、Sr、Mg等をセラミ
ック原料粉末の成分として使用した場合にその効果が顕
著になる。本発明方法により製造されるセラミック原料
粉末の具体例として、Baを用いた例を、下記組成式
（１）〜（３）によって表わす。
ック原料粉末の成分として使用した場合にその効果が顕
著になる。本発明方法により製造されるセラミック原料
粉末の具体例として、Baを用いた例を、下記組成式
（１）〜（３）によって表わす。
組成式（１） Ba（Znx・Ta1-x）O3 （但し、ｘはモル分率であり0.1〜0.9の範囲の数であ
る。Ba/（Zn＋Ta）のモル比は1.0近傍の値をとり得
る。） 組成式（２） Ba（Znx・Nb1-x）O3 （但し、ｘはモル分率であり0.1〜0.9の範囲の数であ
る。Ba/（Zn＋Nb）のモル比は1.0近傍の値をとり得
る。） 組成式（３） 3BaO・vZnO・（１−ｗ）Nb2O5・wTa2O5 （但し、0.6≦ｖ≦2.0、０＜ｗ＜１の範囲である。） 構成成分の水溶液を作る成分化合物としては、それら成
分の水酸化物、オキシ塩化物、炭酸塩、オキシ硝酸塩、
硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、フッ化物、ギ酸塩、シュウ酸
塩、塩化物、酸化物等が挙げられる。これらが水に可溶
でない場合は、鉱酸等を添加して可溶とすることができ
る。
る。Ba/（Zn＋Ta）のモル比は1.0近傍の値をとり得
る。） 組成式（２） Ba（Znx・Nb1-x）O3 （但し、ｘはモル分率であり0.1〜0.9の範囲の数であ
る。Ba/（Zn＋Nb）のモル比は1.0近傍の値をとり得
る。） 組成式（３） 3BaO・vZnO・（１−ｗ）Nb2O5・wTa2O5 （但し、0.6≦ｖ≦2.0、０＜ｗ＜１の範囲である。） 構成成分の水溶液を作る成分化合物としては、それら成
分の水酸化物、オキシ塩化物、炭酸塩、オキシ硝酸塩、
硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、フッ化物、ギ酸塩、シュウ酸
塩、塩化物、酸化物等が挙げられる。これらが水に可溶
でない場合は、鉱酸等を添加して可溶とすることができ
る。
沈殿形成剤としては、アンモニア、炭酸アンモニウム、
苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ、シュウ酸、シュウ
酸アンモニウム及びオキシンやアミン等の有機試薬等の
水溶液が挙げられる。アンモニアガスを用いてもよい。
苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ、シュウ酸、シュウ
酸アンモニウム及びオキシンやアミン等の有機試薬等の
水溶液が挙げられる。アンモニアガスを用いてもよい。
構成成分の沈殿を形成するには、液を撹拌しながら行な
うことが望ましい。
うことが望ましい。
更にまた、Ａ成分、Ｂ成分あるいはＡ、Ｂ混合成分の沈
殿を生成後、沈殿形成液の種類や濃度を残り成分に適し
たものに変えて沈殿させてもよい。
殿を生成後、沈殿形成液の種類や濃度を残り成分に適し
たものに変えて沈殿させてもよい。
沈殿物の洗浄に関しては、エタノール等のアルコール類
を用いると、以後の乾燥、仮焼工程で沈殿の凝結が制御
されて好結果が得られる。
を用いると、以後の乾燥、仮焼工程で沈殿の凝結が制御
されて好結果が得られる。
また、Ａ成分、Ｂ成分のほか、セラミック原料粉末の焼
結性や特性を制御するための微量成分を添加する場合
は、水溶液中に共存させて沈殿させてもよく、粉末を乾
式により添加してもよい。
結性や特性を制御するための微量成分を添加する場合
は、水溶液中に共存させて沈殿させてもよく、粉末を乾
式により添加してもよい。
得られた沈殿物を乾燥し、400〜1200℃で仮焼すると、
均一且つ易焼結性の原料粉末が得られる。仮焼温度が40
0℃未満では生成反応や脱ガスが完結せず、1200℃を越
えると粉末粒子が粗大化して焼結性が悪くなる。
均一且つ易焼結性の原料粉末が得られる。仮焼温度が40
0℃未満では生成反応や脱ガスが完結せず、1200℃を越
えると粉末粒子が粗大化して焼結性が悪くなる。
本発明によれば、タンタル、ニオブとバリウム、ビスマ
ス、鉛、ストロンチウム、マグネシウム等を共沈させな
いので、鉱石溶解後溶媒抽出やイオン交換法で精製され
た高純度のタンタル、ニオブのフッ化物水溶液をそのま
ま原料液として用いることができ、従って、安価な工業
的生産の実用化が成し得ると共に、湿式法により均密で
焼結性に優れたセラミック原料粉末を得ることができ
る。もちろん、フッ化物水溶液を適宜濃縮あるいは希釈
して使用してもよい。
ス、鉛、ストロンチウム、マグネシウム等を共沈させな
いので、鉱石溶解後溶媒抽出やイオン交換法で精製され
た高純度のタンタル、ニオブのフッ化物水溶液をそのま
ま原料液として用いることができ、従って、安価な工業
的生産の実用化が成し得ると共に、湿式法により均密で
焼結性に優れたセラミック原料粉末を得ることができ
る。もちろん、フッ化物水溶液を適宜濃縮あるいは希釈
して使用してもよい。
また、セラミック原料粉末の構成成分の全部を共沈させ
ないで、多重沈殿を生成させるため、これらの沈殿は相
互分散された状態となり、高嵩密度の易焼結性のものが
得られる。
ないで、多重沈殿を生成させるため、これらの沈殿は相
互分散された状態となり、高嵩密度の易焼結性のものが
得られる。
更に、多重沈殿生成を行なうため、各成分に適した沈殿
剤の種類及び濃度を選択でき、目的成分のセラミック原
料粉末が容易に得られる。
剤の種類及び濃度を選択でき、目的成分のセラミック原
料粉末が容易に得られる。
そして、従来の乾式法におけるような組成成分の不均一
性のない、高密度で均一なセラミック原料粉末が容易に
得られる。
性のない、高密度で均一なセラミック原料粉末が容易に
得られる。
以下に実施例を示して、本発明を更に詳しく説明する。
実施例１ Ba（NO3）239.9g、Zn（NO3）210.6g（Znは以下の沈殿操
作により10％が損失することが分っている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液11を調製
し、これを撹拌した重炭酸アンモニウム25gを含有する5
Nアンモニア0.11中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共
沈物を作製した。この共沈物の懸濁した水溶液を撹拌し
つつ、これにTa2O522.5gをフッ化水素酸に溶解した水溶
液11を添加し、更に重炭酸アンモニウム5gを含有する5N
アンモニア水0.21を加えて、バリウム、亜鉛、タンタル
の炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た。ロ過、水洗、
乾燥後、1100℃で２時間仮焼して、Ba（Zn1/3Ta2/3）O3
の組成のBZT原料粉末を得た。得られた仮焼粉末を電子
顕微鏡で観察したところ、平均0.2μｍの均一微粒子で
あることが認められた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径
30mm、厚み3mmに成形し、空気中で常圧、1400℃、２時
間焼結した。
作により10％が損失することが分っている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液11を調製
し、これを撹拌した重炭酸アンモニウム25gを含有する5
Nアンモニア0.11中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共
沈物を作製した。この共沈物の懸濁した水溶液を撹拌し
つつ、これにTa2O522.5gをフッ化水素酸に溶解した水溶
液11を添加し、更に重炭酸アンモニウム5gを含有する5N
アンモニア水0.21を加えて、バリウム、亜鉛、タンタル
の炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た。ロ過、水洗、
乾燥後、1100℃で２時間仮焼して、Ba（Zn1/3Ta2/3）O3
の組成のBZT原料粉末を得た。得られた仮焼粉末を電子
顕微鏡で観察したところ、平均0.2μｍの均一微粒子で
あることが認められた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径
30mm、厚み3mmに成形し、空気中で常圧、1400℃、２時
間焼結した。
比較例１ 市販のBaCO3、ZnO、Ta2O5各粉末をBa（Zn1/3Ta2/3）O3
の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、1100
℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この粉
末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ平
均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されていた。
該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形
し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結した。
の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、1100
℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この粉
末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ平
均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されていた。
該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形
し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結した。
上記実施例１、比較例１について、特性を比較した結果
を第１表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いた焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりＱ値、εｒ及び焼結温度の点で優れていることが明
らかである。
を第１表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いた焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりＱ値、εｒ及び焼結温度の点で優れていることが明
らかである。
また、Ｘ線回折法により上記実施例１、比較例１の仮焼
粉末の組成変動を測定した結果、本発明方法による粉末
は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分った。
粉末の組成変動を測定した結果、本発明方法による粉末
は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分った。
実施例２ Ba（NO3）239.3g、Zn（NO3）210.5g（Znは以下の沈殿操
作により10％が損失することが分っている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液1lを調製
し、これを撹拌した重炭酸アンモニウム25gを含有する5
Nアンモニア0.1l中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共
沈物を作製した。この共沈物の懸濁した水溶液を撹拌し
つつ、これにNb2O513.3gをフッ化水素酸に溶解した水溶
液1lを添加し、更に重炭酸アンモニウム5gを含有する5N
アンモニア水0.21を加えて、バリウム、亜鉛、ニオブの
炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た。ロ過、水洗、乾
燥後、1100℃で２時間仮焼して、Ba（Zn1/3Nb2/3）O3の
組成のBZN原料粉末を得た。得られた仮焼粉末を電子顕
微鏡で観察したところ、平均0.2μｍの均一微粒子であ
ることが認められた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30
mm、厚み3mmに成形し、空気中で常圧、1400℃、２時間
焼結した。
作により10％が損失することが分っている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液1lを調製
し、これを撹拌した重炭酸アンモニウム25gを含有する5
Nアンモニア0.1l中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共
沈物を作製した。この共沈物の懸濁した水溶液を撹拌し
つつ、これにNb2O513.3gをフッ化水素酸に溶解した水溶
液1lを添加し、更に重炭酸アンモニウム5gを含有する5N
アンモニア水0.21を加えて、バリウム、亜鉛、ニオブの
炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た。ロ過、水洗、乾
燥後、1100℃で２時間仮焼して、Ba（Zn1/3Nb2/3）O3の
組成のBZN原料粉末を得た。得られた仮焼粉末を電子顕
微鏡で観察したところ、平均0.2μｍの均一微粒子であ
ることが認められた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30
mm、厚み3mmに成形し、空気中で常圧、1400℃、２時間
焼結した。
比較例２ 市販のBaCO3、ZnO、Nb2O5各粉末をBa（Zn1/3Ta2/3）O3
の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、1100
℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この粉
末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ平
均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されていた。
該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形
し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結した。
の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、1100
℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この粉
末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ平
均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されていた。
該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形
し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結した。
上記実施例２、比較例２について、特性を比較した結果
を第２表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いて焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりＱ値、εｒ及び焼結温度の点で優れていることが明
らかである。
を第２表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いて焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりＱ値、εｒ及び焼結温度の点で優れていることが明
らかである。
また、Ｘ線回折法により上記実施例２、比較例２の仮焼
粉末の組成変動を測定した結果、本発明方法による粉末
は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分った。
粉末の組成変動を測定した結果、本発明方法による粉末
は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分った。
実施例３ Ba（NO3）239.9g、Zn（NO3）210.6g（Znは以下の沈殿操
作により10％が損失することが分っている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液1lを調製
し、これを撹拌した重炭酸アンモニウム25gを含有する5
Nアンモニア0.1l中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共
沈物を作製した。この共沈物の懸濁した水溶液を撹拌し
つつ、これにTa2O518.0g、Nb2O52.7gをフッ化水素酸に
溶解した水溶液1lを添加し、更に重炭酸アンモニウム5g
を含有する5Nアンモニア水0.2lを加えて、バリウム、亜
鉛、タンタル、ニオブの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物
を得た。ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼し
て、Ba（Zn0.33Ta0.53Nb0.14）O3の組成のBZNT原料粉末
を得た。得られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、平均0.2μｍの均一微粒子であることが認められ
た。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成
形し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結した。
作により10％が損失することが分っている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液1lを調製
し、これを撹拌した重炭酸アンモニウム25gを含有する5
Nアンモニア0.1l中に滴下して炭酸塩及び水酸化物の共
沈物を作製した。この共沈物の懸濁した水溶液を撹拌し
つつ、これにTa2O518.0g、Nb2O52.7gをフッ化水素酸に
溶解した水溶液1lを添加し、更に重炭酸アンモニウム5g
を含有する5Nアンモニア水0.2lを加えて、バリウム、亜
鉛、タンタル、ニオブの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物
を得た。ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼し
て、Ba（Zn0.33Ta0.53Nb0.14）O3の組成のBZNT原料粉末
を得た。得られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、平均0.2μｍの均一微粒子であることが認められ
た。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成
形し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結した。
比較例３ 市販のBaCO3、ZnO、Nb2O5、Ta2O5各粉末をBa（Zn0.33Ta
0.53Nb0.14）O3の組成になるように配合し、ボールミル
で混合後、1100℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉
砕した。この粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二次
粒子を含んだ平均粒径約1.8μｍの不揃いの粒子から構
成されていた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚
み3mmに成形し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結し
た。
0.53Nb0.14）O3の組成になるように配合し、ボールミル
で混合後、1100℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉
砕した。この粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二次
粒子を含んだ平均粒径約1.8μｍの不揃いの粒子から構
成されていた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚
み3mmに成形し、空気中で常圧、1400℃、２時間焼結し
た。
上記実施例３、比較例３について、特性を比較した結果
を第３表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いた焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりＱ値が大きく、誘電率も比較的大きいことが明らか
で、従来に比べ大幅に改善され優れたものであることが
分る。
を第３表に示した。この結果、本発明方法により調製し
た粉末を用いた焼結体は、従来法により得られた焼結体
よりＱ値が大きく、誘電率も比較的大きいことが明らか
で、従来に比べ大幅に改善され優れたものであることが
分る。
実施例４ TaF528.1gを含有する水溶液１に、重炭酸アンモニウ
ム5gを含有する5Nアンモニア水0.2を加えてタンタル
化合物の沈殿物を生成させ、これを濾過し、更にその沈
殿物を水洗して沈殿物からフッ素イオンを除去した。Ba
（NO3）239.9g、Zn（NO3）210.6g（Znは以下の沈殿操作
により10％が損失することが分かっている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液１を調
製し、この水溶液に上記のフッ素イオンを除去した沈殿
物を分散させた。この分散液と、重炭酸アンモニウム25
gを含有する5Nアンモニア0.1とを均一に混合してバリ
ウム、亜鉛、タンタルの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物
を得た。ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼し
て、Ba（Zn1/3Ta2/3）O3の組成のBZT原料粉末を得た。
得られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したところ、平均
0.2μｍの均一微粒子であることが認められた。該粉末
を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気
中で常圧下、1400℃で２時間焼結した。
ム5gを含有する5Nアンモニア水0.2を加えてタンタル
化合物の沈殿物を生成させ、これを濾過し、更にその沈
殿物を水洗して沈殿物からフッ素イオンを除去した。Ba
（NO3）239.9g、Zn（NO3）210.6g（Znは以下の沈殿操作
により10％が損失することが分かっている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液１を調
製し、この水溶液に上記のフッ素イオンを除去した沈殿
物を分散させた。この分散液と、重炭酸アンモニウム25
gを含有する5Nアンモニア0.1とを均一に混合してバリ
ウム、亜鉛、タンタルの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物
を得た。ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼し
て、Ba（Zn1/3Ta2/3）O3の組成のBZT原料粉末を得た。
得られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したところ、平均
0.2μｍの均一微粒子であることが認められた。該粉末
を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気
中で常圧下、1400℃で２時間焼結した。
比較例４ 市販のBaCO3、ZnO、Ta2O5の各粉末をBa（Zn1/3Ta2/3）O
3の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、110
0℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この
粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ
平均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されてい
た。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成
形し、空気中で常圧下、1400℃で２時間焼結した。
3の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、110
0℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この
粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ
平均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されてい
た。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成
形し、空気中で常圧下、1400℃で２時間焼結した。
上記実施例４、比較例４について、焼結体の焼結密度、
誘電率及び誘電損失を測定した結果を第４表に示す。
誘電率及び誘電損失を測定した結果を第４表に示す。
上記のデータから明らかなように、本発明の製造方法に
より調製した粉末を用いた焼結体は、従来法により得ら
れた焼結体よりＱ値、εｒ及び焼結密度の点で優れてい
ることは明らかである。
より調製した粉末を用いた焼結体は、従来法により得ら
れた焼結体よりＱ値、εｒ及び焼結密度の点で優れてい
ることは明らかである。
また、Ｘ線回折法により上記実施例４、比較例４の仮焼
粉末の組成変動を測定した結果、本発明の製造方法によ
る粉末は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分
った。
粉末の組成変動を測定した結果、本発明の製造方法によ
る粉末は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分
った。
実施例５ NbF518.8gを含有する水溶液１に、重炭酸アンモニウ
ム5gを含有する5Nアンモニア水0.2を加えてニオブ化
合物の沈殿物を生成させ、これを濾過し、更にその沈殿
物を水洗して沈殿物からフッ素イオンを除去した。Ba
（NO3）239.3g、Zn（NO3）210.5g（Znは以下の沈殿操作
により10％が損失することが分かっている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液１を調
製し、この水溶液に上記のフッ素イオンを除去した沈殿
物を分散させた。この分散液と、重炭酸アンモニウム25
gを含有する5Nアンモニア0.1とを均一に混合してバリ
ウム、亜鉛、ニオブの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を
得た。ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼して、
Ba（Zn1/3Nb2/3）O3の組成のBZN原料粉末を得た。得ら
れた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したところ、平均0.2
μｍの均一微粒子であることが認められた。該粉末を1t
/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気中で
常圧下、1400℃で２時間焼結した。
ム5gを含有する5Nアンモニア水0.2を加えてニオブ化
合物の沈殿物を生成させ、これを濾過し、更にその沈殿
物を水洗して沈殿物からフッ素イオンを除去した。Ba
（NO3）239.3g、Zn（NO3）210.5g（Znは以下の沈殿操作
により10％が損失することが分かっている。このため理
論量の1.1倍量を用いた。）を含有する水溶液１を調
製し、この水溶液に上記のフッ素イオンを除去した沈殿
物を分散させた。この分散液と、重炭酸アンモニウム25
gを含有する5Nアンモニア0.1とを均一に混合してバリ
ウム、亜鉛、ニオブの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を
得た。ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼して、
Ba（Zn1/3Nb2/3）O3の組成のBZN原料粉末を得た。得ら
れた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したところ、平均0.2
μｍの均一微粒子であることが認められた。該粉末を1t
/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに成形し、空気中で
常圧下、1400℃で２時間焼結した。
比較例５ 市販のBaCO3、ZnO、Nb2O5の各粉末をBa（Zn1/3Nb2/3）O
3の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、110
0℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この
粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ
平均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されてい
た。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに形
成し、空気中で常圧下、1400℃で２時間焼結した。
3の組成になるように配合し、ボールミルで混合後、110
0℃で２時間仮焼後、再びボールミルで粉砕した。この
粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二次粒子を含んだ
平均粒径約2.0μｍの不揃いの粒子から構成されてい
た。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに形
成し、空気中で常圧下、1400℃で２時間焼結した。
上記実施例５、比較例５について、焼結体の焼結密度、
誘電率及び誘電損失を測定した結果を第５表に示す。
誘電率及び誘電損失を測定した結果を第５表に示す。
上記のデータから明らかなように、本発明の製造方法に
より調製した粉末を用いた焼結体は、従来法により得ら
れた焼結体よりＱ値、εｒ及び焼結密度の点で優れてい
ることは明らかである。
より調製した粉末を用いた焼結体は、従来法により得ら
れた焼結体よりＱ値、εｒ及び焼結密度の点で優れてい
ることは明らかである。
また、Ｘ線回折法により上記実施例５、比較例５の仮焼
粉末の組成変動を測定した結果、本発明の製造方法によ
る粉末は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分
った。」 実施例６ NbF53.8g及びTaF522.5gを含有する水溶液１に、重炭
酸アンモニウム5gを含有する5Nアンモニア水0.2を加
えてタンタル化合物及びニオブ化合物の沈殿物を生成さ
せ、これを濾過し、更にその沈殿物を水洗して沈殿物か
らフッ素イオンを除去した。Ba（NO3）239.9g、Zn（N
O3）210.6g（Znは以下の沈殿操作により10％が損失する
ことが分かっている。このため理論量の1.1倍量を用い
た。）を含有する水溶液１を調製し、この水溶液に上
記のフッ素イオンを除去した沈殿物を分散させた。この
分散液と、重炭酸アンモニウム25gを含有する5Nアンモ
ニア0.1とを均一に混合してバリウム、亜鉛、ニオ
ブ、タンタルの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た。
ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼して、Ba（Zn
0.33Nb0.14Ta0.53）O3の組成のBZNT原料粉末を得た。得
られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したところ、平均0.
2μｍの均一微粒子であることが認められた。該粉末を1
t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに形成し、空気中で
常圧下、1400℃で２時間焼結した。
粉末の組成変動を測定した結果、本発明の製造方法によ
る粉末は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分
った。」 実施例６ NbF53.8g及びTaF522.5gを含有する水溶液１に、重炭
酸アンモニウム5gを含有する5Nアンモニア水0.2を加
えてタンタル化合物及びニオブ化合物の沈殿物を生成さ
せ、これを濾過し、更にその沈殿物を水洗して沈殿物か
らフッ素イオンを除去した。Ba（NO3）239.9g、Zn（N
O3）210.6g（Znは以下の沈殿操作により10％が損失する
ことが分かっている。このため理論量の1.1倍量を用い
た。）を含有する水溶液１を調製し、この水溶液に上
記のフッ素イオンを除去した沈殿物を分散させた。この
分散液と、重炭酸アンモニウム25gを含有する5Nアンモ
ニア0.1とを均一に混合してバリウム、亜鉛、ニオ
ブ、タンタルの炭酸塩、水酸化物の均密沈殿物を得た。
ロ過、水洗、乾燥後、1100℃で２時間仮焼して、Ba（Zn
0.33Nb0.14Ta0.53）O3の組成のBZNT原料粉末を得た。得
られた仮焼粉末を電子顕微鏡で観察したところ、平均0.
2μｍの均一微粒子であることが認められた。該粉末を1
t/cm2の圧力下で直径30mm、厚み3mmに形成し、空気中で
常圧下、1400℃で２時間焼結した。
比較例６ 市販のBaCO3、ZnO、Nb2O5、Ta2O5の各粉末をBa（Zn0.33
Nb0.14Ta0.53）O3の組成になるように配合し、ボールミ
ルで混合後、1100℃で２時間仮焼後、再びボールミルで
粉砕した。この粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二
次粒子を含んだ平均粒径約1.8μｍの不揃いの粒子から
構成されていた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、
厚み3mmに成形し、空気中で常圧下、1400℃で２時間焼
結した。
Nb0.14Ta0.53）O3の組成になるように配合し、ボールミ
ルで混合後、1100℃で２時間仮焼後、再びボールミルで
粉砕した。この粉末を電子顕微鏡で観察したところ、二
次粒子を含んだ平均粒径約1.8μｍの不揃いの粒子から
構成されていた。該粉末を1t/cm2の圧力下で直径30mm、
厚み3mmに成形し、空気中で常圧下、1400℃で２時間焼
結した。
上記実施例６、比較例６について、焼結体の焼結密度、
誘電率及び誘電損失を測定した結果を第１表に示す。
誘電率及び誘電損失を測定した結果を第１表に示す。
上記のデータから明らかなように、本発明の製造方法に
より調製した粉末を用いた焼結体は、従来法により得ら
れた焼結体よりＱ値、εｒ及び焼結密度の点で優れてい
ることは明らかである。
より調製した粉末を用いた焼結体は、従来法により得ら
れた焼結体よりＱ値、εｒ及び焼結密度の点で優れてい
ることは明らかである。
また、Ｘ線回折法により上記実施例６、比較例６の仮焼
粉末の組成変動を測定した結果、本発明の製造方法によ
る粉末は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分
った。
粉末の組成変動を測定した結果、本発明の製造方法によ
る粉末は組成変動が少なく、均密な粉体であることが分
った。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は、夫々本発明方法を具体的に実
施する場合の沈殿形成の順序を示した説明図である。
施する場合の沈殿形成の順序を示した説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 3/12 ３１３ Ｍ Ｚ (72)発明者 古澤 孝幸 福岡県大牟田市歴木1626 平野寮 (72)発明者 多木 宏光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−53113（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−143859（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】構成元素としてTa及びNbのうちの少なくと
も１種を含む式ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の
１種又は２種以上を表し、Ｂは酸素６配位金属元素の１
種又は２種以上を表す。）で示されるセラミック原料粉
末を製造するに際し、Ta及びNbのうちの少なくとも１種
のフッ化物の水溶液に過剰の沈殿形成液を均一に混合し
て沈殿を形成させた後、フッ素イオンを除去し、その後
該沈殿の分散した水溶液とTa、Nb以外のＡ、Ｂ成分を含
む水溶液とを順次均一に混合して全成分の緊密沈殿を形
成させ、その後該沈殿物を400〜1200℃で仮焼すること
を特徴とするセラミック原料粉末の製造方法。 - 【請求項２】構成元素としてTa及びNbのうちの少なくと
も１種を含む式ABO3（但し、Ａは酸素12配位金属元素の
１種又は２種以上を表し、Ｂは酸素６配位金属元素の１
種又は２種以上を表す。）で示されるセラミック原料粉
末を製造するに際し、Ta、Nb以外のＡ、Ｂ成分の化合物
粉末が分散した沈殿形成液にTa及びNbのうちの少なくと
も１種のフッ化物の水溶液を順次均一に混合して全成分
の緊密沈殿を形成させ、その後該沈殿物を400〜1200℃
で仮焼することを特徴とするセラミック原料粉末の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168790A JPH07112928B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | セラミツク原料粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168790A JPH07112928B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | セラミツク原料粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325223A JPS6325223A (ja) | 1988-02-02 |
| JPH07112928B2 true JPH07112928B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=15874520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61168790A Expired - Lifetime JPH07112928B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | セラミツク原料粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112928B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08310802A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-11-26 | Takeshi Yao | ペロブスカイト型複合酸化物析出物の製造方法 |
| DE102011010346B4 (de) | 2011-02-04 | 2014-11-20 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines homogenen Mehrstoffsystems, Keramikwerkstoff auf Basis des homogenen Mehrstoffsystems und dessen Verwendung |
| CN114956814B (zh) * | 2022-05-16 | 2023-08-18 | 昆明理工大学 | 一种抗烧结强抗cmas腐蚀高熵钽/铌陶瓷及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153113A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-17 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 湿式法による易焼結性ペロブスカイト及びその固溶体の原料粉末の製造方法 |
| JPS62143859A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-27 | 科学技術庁無機材質研究所長 | 高密度Ｂａ〔Ｚｎ▲１／３▼（Ｔａ及び又はＮｂ）▲２／３▼〕Ｏ↓３ペロブスカイトセラミツクスの製造方法 |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP61168790A patent/JPH07112928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6325223A (ja) | 1988-02-02 |
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