JPH1072259A - 酸化物セラミックス粉末の製造方法 - Google Patents
酸化物セラミックス粉末の製造方法Info
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- JPH1072259A JPH1072259A JP8229037A JP22903796A JPH1072259A JP H1072259 A JPH1072259 A JP H1072259A JP 8229037 A JP8229037 A JP 8229037A JP 22903796 A JP22903796 A JP 22903796A JP H1072259 A JPH1072259 A JP H1072259A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】任意の平均粒径と狭い粒度分布を持った酸化物
セラミックス粉末の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明の酸化物セラミックス粉末の製造方
法は、酸素不定比性をもち、所望の平均粒径よりも小さ
な平均粒径を持つ金属酸化物粉末の集積体を形成する集
積工程と、加熱下で該金属酸化物粉末の該酸素不定比性
が生じる二つの酸素分圧間で該酸素分圧を複数変化させ
て該金属酸化物粉末を粒成長させ粒径の大きいセラミッ
クス粉末を得る粒成長工程と、からなることを特徴とす
る。この製造方法によって、任意の粒径に制御された酸
化物セラミックス粉末が生産性よく得られ、機械的、電
気的、化学的特性に優れた酸化物セラミックス粉末を製
造することができる。
セラミックス粉末の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明の酸化物セラミックス粉末の製造方
法は、酸素不定比性をもち、所望の平均粒径よりも小さ
な平均粒径を持つ金属酸化物粉末の集積体を形成する集
積工程と、加熱下で該金属酸化物粉末の該酸素不定比性
が生じる二つの酸素分圧間で該酸素分圧を複数変化させ
て該金属酸化物粉末を粒成長させ粒径の大きいセラミッ
クス粉末を得る粒成長工程と、からなることを特徴とす
る。この製造方法によって、任意の粒径に制御された酸
化物セラミックス粉末が生産性よく得られ、機械的、電
気的、化学的特性に優れた酸化物セラミックス粉末を製
造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定粒径を有する
酸化物セラミックス粉末の製造方法に関する。
酸化物セラミックス粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、セラミックスの機械的、電気
的、化学的な特性は粒径と密接に関係する。それぞれの
特性を十分発揮させるためには、合成時のセラミックス
粉末の粒径を特定の範囲に制御する必要がある。粒径を
制御する方法は、大別して二種類あり、ひとつはブレー
クダウンと呼ばれる方法であり、もう一つはビルドアッ
プと呼ばれる方法である。
的、化学的な特性は粒径と密接に関係する。それぞれの
特性を十分発揮させるためには、合成時のセラミックス
粉末の粒径を特定の範囲に制御する必要がある。粒径を
制御する方法は、大別して二種類あり、ひとつはブレー
クダウンと呼ばれる方法であり、もう一つはビルドアッ
プと呼ばれる方法である。
【０００３】前者の例として、固相反応法で作製した大
きな粉末をボールミルなどで粉砕する方法があげられる
が、このような機械的な粉砕ではサブミクロン程度まで
の粉砕しかできず、それ以下の粒径までの制御は困難で
あった。また、粒度分布の幅が広いため、粒径制御法と
しては適切でなかった。後者の例として、湿式合成法な
どで作製した微細粉末を粒成長させる方法があげられ
る。一般に、狭い粒度分布の粉末が得られるものの、高
温あるいは長時間の焼成が必要となり、焼成時の化学組
成変化による特性の低下や長時間焼成による生産性の低
下という問題点があった。
きな粉末をボールミルなどで粉砕する方法があげられる
が、このような機械的な粉砕ではサブミクロン程度まで
の粉砕しかできず、それ以下の粒径までの制御は困難で
あった。また、粒度分布の幅が広いため、粒径制御法と
しては適切でなかった。後者の例として、湿式合成法な
どで作製した微細粉末を粒成長させる方法があげられ
る。一般に、狭い粒度分布の粉末が得られるものの、高
温あるいは長時間の焼成が必要となり、焼成時の化学組
成変化による特性の低下や長時間焼成による生産性の低
下という問題点があった。
【０００４】また、焼成時の酸素分圧を制御する手法
は、フェライトの製造方法として一般的ではあるが、酸
素分圧の変動を繰り返し与えるというダイナミックな雰
囲気制御はこれまで知られていなかった。
は、フェライトの製造方法として一般的ではあるが、酸
素分圧の変動を繰り返し与えるというダイナミックな雰
囲気制御はこれまで知られていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、低温、短時間で、任意の平均
粒径と狭い粒度分布を持った酸化物セラミックス粉末の
製造方法を提供するものである。
みてなされたものであり、低温、短時間で、任意の平均
粒径と狭い粒度分布を持った酸化物セラミックス粉末の
製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】酸化物セラミックス、特
に複数の価数を取りうる遷移金属を含む酸化物セラミッ
クスには、一般に酸素不定比性があり、その不定比性は
酸素分圧に依存することが知られている。例えば、ある
酸素分圧Ｐ0で存在する酸化物セラミックスＭＯX（Ｍは
金属元素）は、Ｐ0と異なる酸素分圧Ｐ1の状態では、Ｍ
ＯX-Dで表現できる酸素不定比Ｄを生じ、Ｄに相当する
酸素がセラミックス粒子に出入りすることになる。
に複数の価数を取りうる遷移金属を含む酸化物セラミッ
クスには、一般に酸素不定比性があり、その不定比性は
酸素分圧に依存することが知られている。例えば、ある
酸素分圧Ｐ0で存在する酸化物セラミックスＭＯX（Ｍは
金属元素）は、Ｐ0と異なる酸素分圧Ｐ1の状態では、Ｍ
ＯX-Dで表現できる酸素不定比Ｄを生じ、Ｄに相当する
酸素がセラミックス粒子に出入りすることになる。
【０００７】本発明者は、酸素の出入りに伴って粒子に
微視的な歪みが生じることから、比較的低い温度でも、
この歪みが生じた部分で物質移動が促進され、その結
果、粒成長がおきると考え、これを適当な回数繰り返す
ことで粒成長を促進させ、短時間で任意の粒径に制御す
る方法を見い出し本発明に至ったものである。即ち、本
発明の酸化物セラミックス粉末の製造方法は、酸素不定
比性をもち、所望の平均粒径よりも小さな平均粒径を持
つ金属酸化物粉末の集積体を形成する集積工程と、加熱
下で該金属酸化物粉末の該酸素不定比性が生じる二つの
酸素分圧間で該酸素分圧を複数回変化させて該金属酸化
物粉末を粒成長させ粒径の大きいセラミックス粉末を得
る粒成長工程と、からなることを特徴とする。
微視的な歪みが生じることから、比較的低い温度でも、
この歪みが生じた部分で物質移動が促進され、その結
果、粒成長がおきると考え、これを適当な回数繰り返す
ことで粒成長を促進させ、短時間で任意の粒径に制御す
る方法を見い出し本発明に至ったものである。即ち、本
発明の酸化物セラミックス粉末の製造方法は、酸素不定
比性をもち、所望の平均粒径よりも小さな平均粒径を持
つ金属酸化物粉末の集積体を形成する集積工程と、加熱
下で該金属酸化物粉末の該酸素不定比性が生じる二つの
酸素分圧間で該酸素分圧を複数回変化させて該金属酸化
物粉末を粒成長させ粒径の大きいセラミックス粉末を得
る粒成長工程と、からなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の酸化物セラミックス粉末
の製造方法は、酸素不定比を持つ金属酸化物粉末を対象
とする。酸素不定比を持つ金属酸化物粉末として、酸化
マンガン、酸化クロム、酸化セリウム等の遷移金属酸化
物、ＬａＣｕ2Ｏ4、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7、ＬｉＭｎ2Ｏ4等
の遷移金属を含む複合酸化物を挙げることができる。こ
れらの金属酸化物粉末は、高温超伝導材料や電池の活物
質材料等として工業的に広く利用されているもので、粉
末粒子の粒径を制御することにより、その優れた特性を
十分に引き出すことができる。
の製造方法は、酸素不定比を持つ金属酸化物粉末を対象
とする。酸素不定比を持つ金属酸化物粉末として、酸化
マンガン、酸化クロム、酸化セリウム等の遷移金属酸化
物、ＬａＣｕ2Ｏ4、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7、ＬｉＭｎ2Ｏ4等
の遷移金属を含む複合酸化物を挙げることができる。こ
れらの金属酸化物粉末は、高温超伝導材料や電池の活物
質材料等として工業的に広く利用されているもので、粉
末粒子の粒径を制御することにより、その優れた特性を
十分に引き出すことができる。
【０００９】本発明の酸化物セラミックス粉末の製造方
法は集積工程と粒成長工程とからなる。集積行程は所望
の平均粒径より小さな平均粒径を持つ前記の金属酸化物
の原料粉末を調製し、この原料粉末の集積体を形成する
工程である。原料粉末の集積にあたり、粒子間の接触が
少ないと粒成長が促進されないので、粉体を圧粉成形し
て充填密度をなるべく高くすることが望ましい。ただ
し、粒成長工程の加熱温度が高い場合には、圧粉体が焼
結してしまう場合もあるので、加熱温度には注意が必要
である。
法は集積工程と粒成長工程とからなる。集積行程は所望
の平均粒径より小さな平均粒径を持つ前記の金属酸化物
の原料粉末を調製し、この原料粉末の集積体を形成する
工程である。原料粉末の集積にあたり、粒子間の接触が
少ないと粒成長が促進されないので、粉体を圧粉成形し
て充填密度をなるべく高くすることが望ましい。ただ
し、粒成長工程の加熱温度が高い場合には、圧粉体が焼
結してしまう場合もあるので、加熱温度には注意が必要
である。
【００１０】粒成長工程では、前記集積工程で得られた
集積原料粉末を、所定の温度に加熱し、その温度下で酸
素不定比性が生じる異なる酸素分圧に繰り返し変更し、
原料粉末の成長を促進させるものである。この粒成長工
程では原料粉末は所定温度に加熱されて原料粉末を構成
する金属原子、酸素原子が動きやすくなっている。この
状態で原料粉末を取り囲む酸素分圧が変動する。酸素分
圧の変動により原料粉末を構成する酸素原子が原料粉末
より離脱したり逆に吸収される。この酸素原子の移動に
伴い金属元素の動きも活発になり粒成長が容易となる。
集積原料粉末を、所定の温度に加熱し、その温度下で酸
素不定比性が生じる異なる酸素分圧に繰り返し変更し、
原料粉末の成長を促進させるものである。この粒成長工
程では原料粉末は所定温度に加熱されて原料粉末を構成
する金属原子、酸素原子が動きやすくなっている。この
状態で原料粉末を取り囲む酸素分圧が変動する。酸素分
圧の変動により原料粉末を構成する酸素原子が原料粉末
より離脱したり逆に吸収される。この酸素原子の移動に
伴い金属元素の動きも活発になり粒成長が容易となる。
【００１１】粒成長工程の加熱温度は、原料粉末が焼結
しやすい材料の場合には、焼結温度より僅かに低いこと
が好ましい。通常の焼結条件で焼結可能な最低温度を基
準とすると、加熱温度は５〜２００℃低い温度の範囲と
なる。この加熱温度範囲内でより高い温度を採用するほ
ど粒成長が速い。しかし全体が一体的に焼結されやすく
なる。より低い温度では焼結の問題は少ないが粒成長に
より長い時間を要する。一方、原料粉末が焼結しにくい
材料の場合には、原料の分解が生じるなどして特性に影
響を与える温度以下であれば、なるべく高い温度とする
ことが好ましい。
しやすい材料の場合には、焼結温度より僅かに低いこと
が好ましい。通常の焼結条件で焼結可能な最低温度を基
準とすると、加熱温度は５〜２００℃低い温度の範囲と
なる。この加熱温度範囲内でより高い温度を採用するほ
ど粒成長が速い。しかし全体が一体的に焼結されやすく
なる。より低い温度では焼結の問題は少ないが粒成長に
より長い時間を要する。一方、原料粉末が焼結しにくい
材料の場合には、原料の分解が生じるなどして特性に影
響を与える温度以下であれば、なるべく高い温度とする
ことが好ましい。
【００１２】酸素分圧の変化程度は原料粉末中の酸素の
吸収に必要な程度の高い酸素分圧に保ち原料粉末が所定
の酸素を吸収させ、酸素を吸収した後は酸素の離脱に必
要な程度の低い酸素分圧に保ち、原料粉末より酸素を離
脱させるものである。これを繰り返しおこなうことによ
り粒成長が促進され、所定の粒径の粉末となる。酸素分
圧を変化させる時間は、雰囲気ガスを入れ替える時間と
原料粉末に酸素が出入りする時間の合計時間より長い時
間であることが望ましい。これにより、酸素の出入りに
伴って粒子に生じる微視的な歪みの部分での物質移動が
十分になされ、大きく粒成長をおこさせることができ
る。
吸収に必要な程度の高い酸素分圧に保ち原料粉末が所定
の酸素を吸収させ、酸素を吸収した後は酸素の離脱に必
要な程度の低い酸素分圧に保ち、原料粉末より酸素を離
脱させるものである。これを繰り返しおこなうことによ
り粒成長が促進され、所定の粒径の粉末となる。酸素分
圧を変化させる時間は、雰囲気ガスを入れ替える時間と
原料粉末に酸素が出入りする時間の合計時間より長い時
間であることが望ましい。これにより、酸素の出入りに
伴って粒子に生じる微視的な歪みの部分での物質移動が
十分になされ、大きく粒成長をおこさせることができ
る。
【００１３】
【作用】ある酸素分圧Ｐ0で存在する酸化物セラミック
スＭＯX（Ｍは金属元素）は、酸素分圧Ｐ1の状態では、
ＭＯX-Dで表現できる酸素不定比Ｄを生じ、Ｄに相当す
る酸素がセラミックス粒子に出入りする。酸素の出入り
に伴って粒子に微視的な歪みが生じることから、通常で
は粒成長が促進されない比較的低い温度でも、この歪み
が生じた部分では物質移動が促進され、その結果、粒成
長がおこる。
スＭＯX（Ｍは金属元素）は、酸素分圧Ｐ1の状態では、
ＭＯX-Dで表現できる酸素不定比Ｄを生じ、Ｄに相当す
る酸素がセラミックス粒子に出入りする。酸素の出入り
に伴って粒子に微視的な歪みが生じることから、通常で
は粒成長が促進されない比較的低い温度でも、この歪み
が生じた部分では物質移動が促進され、その結果、粒成
長がおこる。
【００１４】これを適当な回数繰り返すことで粒成長を
促進させ、短時間で任意の粒径にすることができる。ま
た、粒成長法であるため、狭い粒度分布をもった粉末が
得られる。本発明の酸化物セラミックスの製造方法によ
って、低温、短時間で、任意の平均粒径と狭い粒度分布
を持った酸化物セラミックス粉末を製造することができ
る。
促進させ、短時間で任意の粒径にすることができる。ま
た、粒成長法であるため、狭い粒度分布をもった粉末が
得られる。本発明の酸化物セラミックスの製造方法によ
って、低温、短時間で、任意の平均粒径と狭い粒度分布
を持った酸化物セラミックス粉末を製造することができ
る。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。本実施例では、リチウム二次電池用正極材料である
ＬｉＭｎ2Ｏ4を本発明の製造方法により作製した。この
ＬｉＭｎ2Ｏ4は、文献（Ｊ．Ａｌｌｏｙｓ Ｃｏｍ
ｐ．：Ｊ．Ｓｕｇｉｙａｍａ ｅｔ ａｌ．（１９９
６） ｉｎ ｐｒｅｓｓ）によれば、８５０℃、酸素分
圧１０-2ａｔｍ下で、酸素不定比Ｄ＝０．３５を生じる
ことが知られている。 （実施例１）Ｌｉ2ＣＯ3、ＭｎＣＯ3を、組成比でＬ
ｉ：Ｍｎ＝１：２となるように秤量し、混合した。この
混合物をプレス成形した後、大気雰囲気下において８５
０℃で８時間仮焼をおこない、仮焼粉末を得た。この仮
焼粉末がＬｉＭｎ2Ｏ4単相であることはＸ線回折測定に
より確認した。
る。本実施例では、リチウム二次電池用正極材料である
ＬｉＭｎ2Ｏ4を本発明の製造方法により作製した。この
ＬｉＭｎ2Ｏ4は、文献（Ｊ．Ａｌｌｏｙｓ Ｃｏｍ
ｐ．：Ｊ．Ｓｕｇｉｙａｍａ ｅｔ ａｌ．（１９９
６） ｉｎ ｐｒｅｓｓ）によれば、８５０℃、酸素分
圧１０-2ａｔｍ下で、酸素不定比Ｄ＝０．３５を生じる
ことが知られている。 （実施例１）Ｌｉ2ＣＯ3、ＭｎＣＯ3を、組成比でＬ
ｉ：Ｍｎ＝１：２となるように秤量し、混合した。この
混合物をプレス成形した後、大気雰囲気下において８５
０℃で８時間仮焼をおこない、仮焼粉末を得た。この仮
焼粉末がＬｉＭｎ2Ｏ4単相であることはＸ線回折測定に
より確認した。
【００１６】この仮焼粉末２ｇをプレス成形し、直径５
ｃｍ、長さ６０ｃｍの管状炉の中心部に設置した。な
お、この管状炉には酸素と窒素の混合ガスを導入でき、
酸素分圧の異なる複数の混合ガスを任意に切り替えるこ
とができる。管状炉に導入する酸素と窒素の混合ガスと
してガスＡ（酸素分圧ＰＯ2＝２×１０-1ａｔｍ、窒素
分圧ＰＮ2＝８×１０-1ａｔｍ：流量１ｌ／ｍｉｎ）と
ガスＢ（酸素分圧ＰＯ2＝１×１０-2ａｔｍ、窒素分圧
ＰＮ2＝９×１０-1ａｔｍ：流量１ｌ／ｍｉｎ）とを用
い、切替時間を１５分として、管状炉に導入するガスＡ
とガスＢを１５分おきに切り替えながら８５０℃の加熱
温度で５時間焼成し、酸化物セラミックス粉末を作製し
た。本実施例により得られた粉末試料を試料１ａとし
た。
ｃｍ、長さ６０ｃｍの管状炉の中心部に設置した。な
お、この管状炉には酸素と窒素の混合ガスを導入でき、
酸素分圧の異なる複数の混合ガスを任意に切り替えるこ
とができる。管状炉に導入する酸素と窒素の混合ガスと
してガスＡ（酸素分圧ＰＯ2＝２×１０-1ａｔｍ、窒素
分圧ＰＮ2＝８×１０-1ａｔｍ：流量１ｌ／ｍｉｎ）と
ガスＢ（酸素分圧ＰＯ2＝１×１０-2ａｔｍ、窒素分圧
ＰＮ2＝９×１０-1ａｔｍ：流量１ｌ／ｍｉｎ）とを用
い、切替時間を１５分として、管状炉に導入するガスＡ
とガスＢを１５分おきに切り替えながら８５０℃の加熱
温度で５時間焼成し、酸化物セラミックス粉末を作製し
た。本実施例により得られた粉末試料を試料１ａとし
た。
【００１７】なお、このとき混合ガスの切替回数は計１
０回であった。また、切替時間は、ガスＡとガスＢとを
それぞれ完全に入れ替える時間と、完全に入れ替えた後
そのガスの導入を保持する時間と、を合計した時間であ
る。 （比較例１）７５０℃の加熱温度で仮焼粉末を焼成する
以外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉末
の試料１ｂを得た。 （実施例２）管状炉に導入する酸素と窒素の混合ガスと
して、ガスＢの代わりに窒素ガスよりなるガスＣ（窒素
圧力ＰＮ2＝１ａｔｍ：流量１ｌ／ｍｉｎ）を用いる以
外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉末の
試料１ｃを得た。 （比較例２）ガスＡとガスＢの切替時間を５分とし、切
替回数を計３０回とする以外は、実施例１と同様にして
酸化物セラミックス粉末の試料２ａを得た。また、７５
０℃の加熱温度で仮焼粉末を焼成する以外は、試料２ａ
と同様にして酸化物セラミックス粉末の試料２ｂを得
た。 （比較例３）ガスＡとガスＢの切替時間をそれぞれ１５
分と４５分とし、切替回数を計５回とする以外は、実施
例１と同様にして酸化物セラミックス粉末の試料３ａを
得た。また、７５０℃の加熱温度で仮焼粉末を焼成する
以外は、試料３ａと同様にして酸化物セラミックス粉末
の試料３ｂを得た。 （比較例４）ガスＡのみを使用し、ガスＢに切り替えな
い以外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉
末の試料４ａを得た。また、７５０℃の加熱温度で仮焼
粉末を焼成する以外は、試料４ａと同様にして酸化物セ
ラミックス粉末の試料４ｂを得た。 （比較例５）ガスＢのみを使用し、ガスＡに切り替えな
い以外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉
末の試料５ａを得た。 （試料の評価）実施例１および実施例２、比較例１〜５
で得られた試料（試料１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ）について、レーザー回
折法を用いて各試料の粒度分布を測定した。また、走査
電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて各試料の構成粒子の様子
を観察した。 （評価結果）図１に、８５０℃の加熱温度で焼成して得
られた試料（試料１ａ〜５ａ、試料１ｃ）および仮焼粉
末に対しておこなった粒度分布の測定結果を示す。な
お、図１では、横軸に構成粒子の粒径をとり、縦軸にそ
の粒径をもつ粒子数の全粒子数に対する割合が示されて
いる。また、後述する図２についても同じである。
０回であった。また、切替時間は、ガスＡとガスＢとを
それぞれ完全に入れ替える時間と、完全に入れ替えた後
そのガスの導入を保持する時間と、を合計した時間であ
る。 （比較例１）７５０℃の加熱温度で仮焼粉末を焼成する
以外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉末
の試料１ｂを得た。 （実施例２）管状炉に導入する酸素と窒素の混合ガスと
して、ガスＢの代わりに窒素ガスよりなるガスＣ（窒素
圧力ＰＮ2＝１ａｔｍ：流量１ｌ／ｍｉｎ）を用いる以
外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉末の
試料１ｃを得た。 （比較例２）ガスＡとガスＢの切替時間を５分とし、切
替回数を計３０回とする以外は、実施例１と同様にして
酸化物セラミックス粉末の試料２ａを得た。また、７５
０℃の加熱温度で仮焼粉末を焼成する以外は、試料２ａ
と同様にして酸化物セラミックス粉末の試料２ｂを得
た。 （比較例３）ガスＡとガスＢの切替時間をそれぞれ１５
分と４５分とし、切替回数を計５回とする以外は、実施
例１と同様にして酸化物セラミックス粉末の試料３ａを
得た。また、７５０℃の加熱温度で仮焼粉末を焼成する
以外は、試料３ａと同様にして酸化物セラミックス粉末
の試料３ｂを得た。 （比較例４）ガスＡのみを使用し、ガスＢに切り替えな
い以外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉
末の試料４ａを得た。また、７５０℃の加熱温度で仮焼
粉末を焼成する以外は、試料４ａと同様にして酸化物セ
ラミックス粉末の試料４ｂを得た。 （比較例５）ガスＢのみを使用し、ガスＡに切り替えな
い以外は、実施例１と同様にして酸化物セラミックス粉
末の試料５ａを得た。 （試料の評価）実施例１および実施例２、比較例１〜５
で得られた試料（試料１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ）について、レーザー回
折法を用いて各試料の粒度分布を測定した。また、走査
電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて各試料の構成粒子の様子
を観察した。 （評価結果）図１に、８５０℃の加熱温度で焼成して得
られた試料（試料１ａ〜５ａ、試料１ｃ）および仮焼粉
末に対しておこなった粒度分布の測定結果を示す。な
お、図１では、横軸に構成粒子の粒径をとり、縦軸にそ
の粒径をもつ粒子数の全粒子数に対する割合が示されて
いる。また、後述する図２についても同じである。
【００１８】図１より、試料２ａ、試料４ａおよび試料
５ａではほとんど粒成長しないのに対し、試料１ａ、試
料１ｃ、試料３ａで粒成長が確認された。また、切替回
数の多い試料１ａおよび試料１ｃの方が、試料３ａより
も粒成長することが確認された。さらに、粒度分布につ
いても、粒成長が見られた試料１ａ、試料１ｃ、試料３
ａで狭くなっていることが確認された。
５ａではほとんど粒成長しないのに対し、試料１ａ、試
料１ｃ、試料３ａで粒成長が確認された。また、切替回
数の多い試料１ａおよび試料１ｃの方が、試料３ａより
も粒成長することが確認された。さらに、粒度分布につ
いても、粒成長が見られた試料１ａ、試料１ｃ、試料３
ａで狭くなっていることが確認された。
【００１９】図２に、７５０℃の加熱温度で焼成して得
られた試料（試料１ｂ〜４ｂ）および仮焼粉末に対して
おこなった粒度分布の測定結果を示す。図２よりいずれ
の試料においても粒成長は確認されず、７５０℃の加熱
温度では粒成長しないことがわかった。仮焼粉末、試料
１ａおよび試料４ａについて、ＳＥＭを用いてそれぞれ
の試料の構成粒子の拡大像を観察、写真撮影した。それ
ぞれの拡大像を示すＳＥＭ写真をそれぞれ図３、図４お
よび図５に示す。
られた試料（試料１ｂ〜４ｂ）および仮焼粉末に対して
おこなった粒度分布の測定結果を示す。図２よりいずれ
の試料においても粒成長は確認されず、７５０℃の加熱
温度では粒成長しないことがわかった。仮焼粉末、試料
１ａおよび試料４ａについて、ＳＥＭを用いてそれぞれ
の試料の構成粒子の拡大像を観察、写真撮影した。それ
ぞれの拡大像を示すＳＥＭ写真をそれぞれ図３、図４お
よび図５に示す。
【００２０】図３と図４を比較することにより、仮焼粉
末の構成粒子が実施例１の焼成により粒成長しているこ
とがわかる。一方、図３と図５を比較することにより、
仮焼粉末の構成粒子は、比較例４の焼成によっては粒成
長していないことがわかる。この結果は、前述のレーザ
ー回折法の評価結果と一致している。実施例１の試料１
ａについての粒度分布および構成粒子の観察の結果は、
通常の酸素分圧変動のない状態では顕著な粒成長を示さ
ない温度であっても、酸素分圧の変動があると粒成長が
促進され、その回数が多いほど粒成長することを示して
いる。一方、酸素分圧の変動を与えたにもかかわらず試
料２ａが粒成長をしなかったのは、切替時間が短いため
に管状炉中の酸素分圧が明確に変動しなかったためと考
えられる。
末の構成粒子が実施例１の焼成により粒成長しているこ
とがわかる。一方、図３と図５を比較することにより、
仮焼粉末の構成粒子は、比較例４の焼成によっては粒成
長していないことがわかる。この結果は、前述のレーザ
ー回折法の評価結果と一致している。実施例１の試料１
ａについての粒度分布および構成粒子の観察の結果は、
通常の酸素分圧変動のない状態では顕著な粒成長を示さ
ない温度であっても、酸素分圧の変動があると粒成長が
促進され、その回数が多いほど粒成長することを示して
いる。一方、酸素分圧の変動を与えたにもかかわらず試
料２ａが粒成長をしなかったのは、切替時間が短いため
に管状炉中の酸素分圧が明確に変動しなかったためと考
えられる。
【００２１】従って、実施例１および実施例２の酸化物
セラミックス粉末の製造方法により、低温、短時間、任
意の平均粒径かつ狭い粒度分布で酸化物セラミックス粉
末を製造できることがわかる。
セラミックス粉末の製造方法により、低温、短時間、任
意の平均粒径かつ狭い粒度分布で酸化物セラミックス粉
末を製造できることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の酸化物セラミックス粉末の製造
方法によって、任意の粒径に制御された粉末が生産性よ
く得られることから、機械的、電気的、化学的特性に優
れた製品を製造することができる。
方法によって、任意の粒径に制御された粉末が生産性よ
く得られることから、機械的、電気的、化学的特性に優
れた製品を製造することができる。
【図１】この図は、試料１ａ〜５ａ、試料１ｃおよび仮
焼粉末に対しておこなった粒度分布の測定結果を示す図
である。
焼粉末に対しておこなった粒度分布の測定結果を示す図
である。
【図２】この図は、試料１ｂ〜４ｂおよび仮焼粉末に対
しておこなった粒度分布の測定結果を示す図である。
しておこなった粒度分布の測定結果を示す図である。
【図３】この図は、仮焼粉末を構成する粒子の拡大像を
示すＳＥＭ写真である。
示すＳＥＭ写真である。
【図４】この図は、試料１ａを構成する粒子の拡大像を
示すＳＥＭ写真である。
示すＳＥＭ写真である。
【図５】この図は、試料４ａを構成する粒子の拡大像を
示すＳＥＭ写真である。
示すＳＥＭ写真である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０４Ｂ 35/50 Ｃ０４Ｂ 35/00 ＺＡＡＫ (72)発明者 杉山 純 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 佐々木 厳 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 伊藤 忠 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 日置 辰視 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】酸素不定比性をもち、所望の平均粒径より
も小さな平均粒径を持つ金属酸化物粉末の集積体を形成
する集積工程と、 加熱下で該金属酸化物粉末の該酸素不定比性が生じる二
つの酸素分圧間で該酸素分圧を複数変化させて該金属酸
化物粉末を粒成長させ粒径の大きいセラミックス粉末を
得る粒成長工程と、 からなることを特徴とする酸化物セラミックス粉末の製
造方法。 - 【請求項２】該金属酸化物粉末は少なくとも遷移金属を
含む酸化物粉末である請求項１に記載の酸化物セラミッ
クス粉末の製造方法。 - 【請求項３】該金属酸化物粉末は、酸化マンガン、酸化
クロム、酸化セリウム等の遷移金属酸化物、ＬａＣｕ2
Ｏ4、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7、ＬｉＭｎ2Ｏ4等の遷移金属を含
む複合酸化物の少なくとも一種の粉末である請求項２に
記載の酸化物セラミックス粉末の製造方法。 - 【請求項４】前記酸素分圧を変化させる時間は、雰囲気
ガスを入れ替える時間と該金属酸化物に該酸素が出入り
する時間の合計時間より長い時間である請求項１に記載
の酸化物セラミックス粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8229037A JPH1072259A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 酸化物セラミックス粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8229037A JPH1072259A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 酸化物セラミックス粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1072259A true JPH1072259A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16885763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8229037A Pending JPH1072259A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 酸化物セラミックス粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1072259A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018009197B4 (de) | 2018-01-15 | 2024-03-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikgegenstandes |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8229037A patent/JPH1072259A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018009197B4 (de) | 2018-01-15 | 2024-03-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikgegenstandes |
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