JPS61256923A - ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法 - Google Patents

ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法

Info

Publication number
JPS61256923A
JPS61256923A JP60096541A JP9654185A JPS61256923A JP S61256923 A JPS61256923 A JP S61256923A JP 60096541 A JP60096541 A JP 60096541A JP 9654185 A JP9654185 A JP 9654185A JP S61256923 A JPS61256923 A JP S61256923A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ethanol
precipitate
aqueous solution
oxalic acid
ions
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP60096541A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0249251B2 (ja
Inventor
Hiroshi Yamamura
山村 博
Shigefumi Kuramoto
成史 倉本
Shinichi Shirasaki
信一 白崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Research in Inorganic Material
Original Assignee
National Institute for Research in Inorganic Material
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 National Institute for Research in Inorganic Material filed Critical National Institute for Research in Inorganic Material
Priority to JP60096541A priority Critical patent/JPS61256923A/ja
Publication of JPS61256923A publication Critical patent/JPS61256923A/ja
Publication of JPH0249251B2 publication Critical patent/JPH0249251B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はペロブスカイト型酸化物である一般式Pbzr
、−xTix03(ただし、XはO<、 x <1: 
1.0を現わす)で示される微粉末(以下PZTと略記
する)の製造法に関する。
PZTはそれ自身あるいは他のペロブスカイト型化合物
の固溶体の形で、コンデンサーなどの強誘電材料や圧電
体材料として広く使用されている材料である。
これらの材料の多くは、その粉末を焼き固めた焼結体と
して使用されている。その場合、得られる材・料の品質
は、焼結の度合で著しく左右されるので、良好な材料を
得るためにはその原料粉末の優れた特性を持っているこ
とが必要である。
一方、近年になり、高分子材料にPZTなどの圧電粉末
を分散させた、所謂複合材料の開発も盛んであるが、こ
れらの性能を高めるためには均一で結晶性のよい易分散
型の微粉末であることが要望されている。
従来技術 従来のPZT粉末の製造法としては次の方法が知られて
いる。
(1)  各構成金属元素の酸化物粉末を混合し、との
混合物を高温で加熱して固相反応を起させる方法。
(2)  各構成金属元素のイオンを含む水溶液にしゆ
う酸を滴下して各金属元素をしゆう酸塩として共沈させ
、この共沈しゆう酸塩を熱分解する方法0 (3)  各構成金属元素のアルコキシドの混合物を加
水分解して共沈させ、この共沈加水分解物を熱分解する
方法。
しかしながら、これらの方法はいずれも、何戸の問題が
あって必ずしも満足すべきものとけ言い難い。例えば (1)の固相反応は高温かつ長時間が必要であるという
製造工程上の問題があるばかりでなく、製品粉末も焼結
し難いため、焼結に際して、iI濡の採用あるいけ焼結
促進剤の使用が必要となる問題がある0 (2)の共沈法は、各構成金属元素のしゆう酸塩の共沈
媒体である水に対する溶解度が異なるので、各構成金属
元素を希望成分比で共沈させることが困難であり、その
ため希望組成の単一組成のものが得難い。
(3)の共沈法は、高純度で均一性の高いものが得られ
ると言う利点はあるが、各構成金属元素をアルコキシド
とする必要があるので、その製造が容易でなく、かつ高
価となる。
本発明者の一人は、前記従来法の欠点を解消するため、
さきに、前記(2)のしゆう酸塩法に改良を加え、しゆ
う酸はエタノールに可溶であり、Zrイオン、Tiイオ
ンのしゆう酸塩及びpbイオ/のしゆう酸塩はいずれも
エタノールに全く不溶である性質を利用して、Pb、 
Zr及びTiの塩、好ましくは硝酸鉛、チタン、ジルコ
ニウムのオキシ硝酸塩の水溶液をエタノールの存在下で
しゆう酸と接触させてPZTの前駆体の沈殿物を得、こ
れを熱分解してPZT微粉末を製造する方法を発明した
(特開昭59−3972号公報及び特開昭59−131
505号公報参照) この方法によると、均一粒度で易焼結性の微粉末が得ら
れるが、得られたPZT微粉末において若干のPb 、
 Zr 、 Ti不足のものとなり、熱分解に際し、微
粒子の相互融着現象を誘起し、かつ熱分解温度も700
℃〜800℃以上を要する問題点があった0 発明の目的 本発明は前記問題点を解決しようとするものであり、そ
の目的は所望のPZT組成でかつ結晶性のよい均一微粒
子のものが容易に得られ、かつ熱分解段階において得ら
れた微粒子が相互融着現象を起すことなく、熱分解温度
も低くてすむPZT微粉末の製造法を提供するにある。
発明の構成 本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、前
記のエタノール存在下で、PZTの構成金属元素イオン
を含む水溶液にしゆう酸と接触させてしゆう酸塩の沈殿
を生成させる際、しゆう酸を過剰量使用して沈殿を生成
させた後、これにアンモニアガスまたはアンモニア水を
添加してpHを8以上に添加すると、溶液中に残存する
少量のPb。
Zr 、 Tiのイオンも完全く沈殿させると同時に過
剰のしゆう酸がアンモニアと反応してエタノール不溶の
しゆう酸アンモニウムが沈殿する。このしゆう酸アンモ
ニウムが沈殿しゆう駿金属塩粒子間に介在し、熱分解の
際、微粒子の相互融着な阻止することによって、結晶性
のよい易分散型微粒子となり、しかも熱分解温度も低く
なることを究明し得た。この知見に基いて本発明を完成
した。
本発明の要旨は 1)一般式Pbzr1−xTixO3(ただし、XはO
≦X≦1.0を現わす)で示されるペロブスカイト型酸
化物の構成金属元素イオンを含む水溶液を、エタノール
の存在下でしゆう酸と接触させて該酸化物の前駆体の沈
殿を生成させ、この前駆体沈殿物を熱分解してペロブス
カイト型酸化物微粉末の製造法において、しゆう酸を構
成金属元素イオンの全モル数の10〜25モル%過剰に
使用し、構成金属元素イオンを含む水溶液としゆう酸と
をエタノールの存在下で反応させて沈殿を生成させた後
、該沈殿物を含むエタノール水溶液に、しゆう酸と反応
して生成するしゆう酸塩がエタノール水溶液に不溶な塩
を形成し、かつ加熱により分解蒸発する塩基性気体また
は塩基性水溶液と接触させて、pf(を8以上とすると
同時洗しゆう酸アンモニウムを形成させ、これを熱分解
することを特徴とするペロブスカイト型酸化物微粉末の
製造法にある。
本発明の方法において使用するチタン原料としては、沈
殿物中に塩素イオンが含まれると、その熱分解物を焼結
する場合悪影響を及はし、特にpbを含む場合、混合水
溶液において不溶性の塩化鉛が生成し、不純のものとな
るので、塩素イオンを含むことの少ない水酸化チタンを
硝酸に溶解させて得られるオキシ硝酸チタンを使用する
ことが好ましい。安価な四塩化チタンを出発原料として
使用する場合は、例えば四塩化チタンに倍容量の蒸留水
を混合して四塩化チタン水溶液となし、これにアンモニ
アを滴下して水酸化チタンの沈殿物とし、水洗して塩素
イオンを除去して得た水酸化チタンを硝酸に溶解するこ
とによってオキシ硝酸チタンとすると、塩素イオンを含
むことの少ないものが得られる。
ジルコニウム、飴原料としては、オキシ硝酸ジルコニウ
ム、硝酸鉛として使用することが好ましい。これらは市
販品を水に溶かしたものを使用すればよい。
しゆう酸を多量のエタノールに溶解してしゆう酸エタノ
ールを作る。しゆう酸量は陽イオンの全モル数の10〜
25モル%過剰とする。これは後で塩基性気体または塩
基性水溶液と接触させてしゆう酸塩を形成させるためこ
のように過剰であることが必要である。1.0モル%よ
り少ないときは、生成しゆう酸塩の量が少なくなり、こ
れによる効果が小さくなり1.25モル%を超えると生
成しゅう酸塩が過剰となり過ぎ、しゆう酸塩の存在効果
が逆に低下する。30モル%過剰の場合はその効果が半
減する。
しゆう酸とエタノールとの割合は、しゆう酸1モルに対
しエタノールが200モル程度までであることが望まし
い。
次く、しゆう酸エタノールK PZT構成金属元素イオ
ンを含む水溶液と接触させて該金属酸化物の前駆体の沈
殿を生成させる。この場合の接触法としては、(1)シ
ゆう酸エタノール中に構成金属元素イオン水溶液を滴下
する方法、(2)構成金属元素イオン水溶液中にしゆう
酸エタノールを滴下する方法があるが、(1)の方法が
好ましい。この時の反応させる温度はO〜室湛でよい。
低温である方が微粒子となる点で好ましい。
得られた沈殿物を含むエタノール水溶液に、しゆう酸と
反応して生成するしゆう酸塩がエタノール水溶液に不溶
で、かつ加熱により分解蒸発する塩基性気体または塩基
性水溶液と接触させる。該塩基性物質としては、例えば
アンモニア、テトラメチルアンモニウムが挙げられる。
中でも安価で容易に入数できるアンモニアが好ましい。
(以下アンモニアを代表として説明する。) アンモニアの使用量はpH8以上になり、過剰しゆう酸
をしゆう酸アンモニウム塩とする量である◇pHが8よ
り低いと、溶液中に残存する少量のPb 、 Zr 、
 Tiのイオンを完全に沈殿させることが困難である。
これにより生成したしゅう酸アンモニウムはエタノール
水溶液に不溶であるので、全構成金属元素イオンのしゆ
う酸塩粒子の間に介在し、これを熱分解する際、PZT
粒子同志の融着を阻止し、結晶性のよい易分散型微粒子
を生成する。
そのため、これKよって得られたPZT微粒子は焼結性
が優れたものとなシ、アンモニア処理を施こさないもの
に比べ100℃以上低い温度で熱分解及び結晶化が終了
し得られる。
得られた沈殿物は沢過して、エタノール中に再分散させ
て沈殿物中に含まれる硝酸イオン、塩素イオンを除くこ
とが望ましい。沈殿物は乾燥後、務 砕解してPZT酸化物前駆粉末とする。これを例えば6
00〜800℃で仮焼して熱分解させる。この場合、T
i/Zrの割合によって固溶体の形成温度が異なるので
、X線粉末回折等でその割合を調べて熱分解温度を決め
ることが望ましい。
PbTiO3の場合、600℃で完全に熱分解及び結晶
化できる。得られる微粉末の粒子径は0.1μmと非常
に細く、粒子形状はほぼ球状に近い結晶性の優れたもの
となる。これに対し、アンモニア処理を施さない場合は
700〜800℃(塩素イオンを完全に除くと700℃
)で熱分解することが必要である。このように本発明の
方法では熱分解温度も低くてすみ経済的である。
実施例1゜ 市販のTiG14溶液に倍容量の蒸留水を加えて四塩化
チタン水溶液とし、これにアンモニア水を加えて水酸化
チタンとし、これを水洗、沢過後濃硝酸を添加してオキ
シ硝酸チタンとしだ。このオキシ硝酸チタン溶液中のT
i?l1度は0.025697dであった。
とのオキシ硝酸チタン溶液30.0 TILtとTiに
対して等モル量の硝酸鉛を蒸留水40.0 dに溶解し
た水溶液を混合した。この混合水溶液を、Tiに対して
2.2モルに相当する量のしゆう酸をエタノール280
 ml K溶解したしゅう酸エタノール溶液中に室温で
3.9 m / mi、Hの速度で滴下した。これに更
にアンモニア水601を1.811Lt/minの速度
で滴下して白色沈殿を得た。この時のpHは9.0であ
った。得られた共沈物を2回エタノールで洗浄後、乾燥
し、粉砕したものを600℃で2時間熱処理した。得ら
れた粉末はX線回折によって調べたところ単−相のPb
TiO3で、未反応物質の共存は全く認められなかった
また、このPbTi0.粉末は、水中での超音波分散に
より粒子が容易に分散し、走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、0.10μmであった。
実施例2゜ 実施例1で得たオキシ硝酸チタン溶液3o、omzとT
iに対して等モル量のオキシ硝酸ジルコニウム及びTi
に対して2倍モル量の硝酸鉛を蒸留水70.0117に
溶解した水溶液を混合した。これをTiに対して4.4
モル量のしゆう酸をエタノール400社に溶解したしゅ
う酸エタノール溶液中に室温で1.2d/minの速度
で滴下した後、さらにアンモニア水801を2.8 d
 / minの速度で滴下して白色沈殿を得た。この時
のpHは10.0であった。得られた沈殿物を2回エタ
ノールで洗浄後、乾燥。
粉砕したものを、空気中で800℃で2時間熱処理した
。得られた粉末をX線回折によって調べたところ、PZ
T相であシ、未反応物質の存在は全く認められなかった
。このPZT粉末は水中で超音波分散により容易に粒子
が分散し、走査型電子顕微鏡で観察したところ、粒径は
0.10μmであった。
比較例1゜ 実施例2と同様な方法で調製した鉛、ジルコニウム、チ
タンの混合水溶液中に、実施例2と同様な方法で調製し
たしゅう酸エタノールを室温で20.0 dl min
の速度で滴下して白色沈殿を得た0得られた沈殿物を2
回エタノールで洗浄後、乾燥。
粉砕したものを、空気中で800℃で2時間熱処理した
。得られた粉末をX線回折によって調べたところ、PZ
T以外に未反応のPbO、PbZrO3ノ存在が認めら
れた。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察したところ、
粒子の融着が認められ、七〇粒径は0.80μmであっ
た0また超音波分散によってもこの融着は全く解消され
ないことが観察された0発明の効果 本発明の方法によると、次のような優れた効果を有する
1)構成金属元素イオンをエタノールの存在下でしゆう
酸塩として共沈させた後、これにアンモニア等の塩基性
気体または塩基性水溶液を接触させてpHを、8以上と
するため、構成金属イオンを完全に沈殿し得られ、所望
組成のPZTの均一で、かつ結晶性のよい微粉末が容易
に得られる0 2)マた、その際過剰のしゆう酸とアンモニア等の塩基
性物としゆう酸塩基性塩が構成金属元素イオンの共沈物
粒子中に介在するため、熱分解に際し、微粒子の相互融
着現象を起こすことがなく、その上熱分解温度を低下さ
せ得られる。
3)%られたPZT酸化物は前記のような特性を持つも
のであるから、その圧電性を利用して、例えば超音波診
断装置、探傷計、圧カセンサ、ブザー、マイクロホン、
スピーカー、ステレオ用ピックアップ、圧電アクチュエ
ーターなどに有利に使用し得られる。
また、ゴムや合成樹脂ポリマーと複合化させて血圧計や
広表面スピーカー等に用いる場合、薄膜化等も容易であ
る。
特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長後  藤  
   優

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一般式PbZr_1_−_xTi_xO_3(ただ
    しxは0≦x≦1.0を現わす)で示されるペロブスカ
    イト型酸化物の構成金属元素イオンを含む水溶液を、エ
    タノールの存在下でしゆう酸と接触させて該酸化物の前
    駆体の沈殿を生成させ、この前駆体沈殿物を熱分解して
    ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法において、しゆ
    う酸を構成金属元素イオンの全モル数の10〜25モル
    %過剰に使用し、構成金属元素イオンを含む水溶液とし
    ゆう酸とをエタノールの存在下で反応させて沈殿を生成
    させた後、該沈殿物を含むエタノール水溶液に、しゆう
    酸と反応して生成するしゆう酸塩がエタノール水溶液に
    不溶で、かつ加熱により分解蒸発する塩基性気体または
    塩基性水溶液を接触させて、pHを8以上とすると同時
    にしゆう酸アンモニウムを形成させ、これを熱分解する
    ことを特徴とするペロブスカイト型酸化物微粉末の製造
    法。 2)前記塩基性気体または塩基性水溶液がアンモニアガ
    スまたはアンモニア水溶液である特許請求の範囲第1項
    記載ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法。
JP60096541A 1985-05-07 1985-05-07 ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法 Granted JPS61256923A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60096541A JPS61256923A (ja) 1985-05-07 1985-05-07 ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60096541A JPS61256923A (ja) 1985-05-07 1985-05-07 ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61256923A true JPS61256923A (ja) 1986-11-14
JPH0249251B2 JPH0249251B2 (ja) 1990-10-29

Family

ID=14167964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60096541A Granted JPS61256923A (ja) 1985-05-07 1985-05-07 ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61256923A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355118A (ja) * 1986-08-22 1988-03-09 Natl Inst For Res In Inorg Mater Plzt透明焼結体の製造法
EP0287064A2 (en) * 1987-04-16 1988-10-19 Nippon Steel Corporation Process for producing superconductive ceramics
WO2003010092A1 (fr) * 2001-07-27 2003-02-06 Tdk Corporation Procede et appareil permettant de produire une poudre spherique a base d'oxyde, materiau composite dielectrique et substrat et processus permettant de produire ledit substrat

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH042154U (ja) * 1990-04-18 1992-01-09
JPH08331235A (ja) * 1995-05-22 1996-12-13 United Microelectron Corp 動的にプログラム可能な出力メッセージ装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61251517A (ja) * 1985-04-11 1986-11-08 Mitsubishi Petrochem Co Ltd ペロブスカイト型酸化物の製法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61251517A (ja) * 1985-04-11 1986-11-08 Mitsubishi Petrochem Co Ltd ペロブスカイト型酸化物の製法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355118A (ja) * 1986-08-22 1988-03-09 Natl Inst For Res In Inorg Mater Plzt透明焼結体の製造法
EP0287064A2 (en) * 1987-04-16 1988-10-19 Nippon Steel Corporation Process for producing superconductive ceramics
WO2003010092A1 (fr) * 2001-07-27 2003-02-06 Tdk Corporation Procede et appareil permettant de produire une poudre spherique a base d'oxyde, materiau composite dielectrique et substrat et processus permettant de produire ledit substrat
KR100687178B1 (ko) * 2001-07-27 2007-02-27 티디케이가부시기가이샤 구형상 산화물 분말의 제조방법 및 구형상 분말 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0249251B2 (ja) 1990-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0280033B1 (en) Process for producing perovskite-type oxides of the abo3 type
JPS5915503B2 (ja) ジルコン・チタン酸鉛を含む多成分系圧電性磁器用結晶化微粉末の製造方法
US8715614B2 (en) High-gravity reactive precipitation process for the preparation of barium titanate powders
US20080260624A1 (en) Process for Production of Composition
JP3314944B2 (ja) 易焼結性チタン酸バリウム微細粒子粉末およびその製法
JPS61256923A (ja) ペロブスカイト型酸化物微粉末の製造法
JPH0524089B2 (ja)
JPS61111957A (ja) セラミック誘電体の製造方法
JPS63151672A (ja) ジルコン酸チタン酸鉛系圧電磁器の製造方法
JP2996776B2 (ja) チタン酸ジルコン酸鉛の製造方法
JPS61251516A (ja) ペロブスカイト型酸化物の製造法
JPS62241825A (ja) 赤外線センサー用焦電体磁器の製法
US20060275201A1 (en) Production of perovskite particles
JP2841347B2 (ja) 圧電体セラミックスの製造方法
JPS6385014A (ja) ペロブスカイト型鉛含有複合酸化物固溶体の製造方法
JP2899755B2 (ja) Pzt系粉末の製造方法
JP3041411B2 (ja) 圧電セラミックス用原料粉体の製造方法
JPS5939722A (ja) ペロブスカイト型酸化物粉末の製造法
JPS61251517A (ja) ペロブスカイト型酸化物の製法
JPH0583487B2 (ja)
JPS6243929B2 (ja)
JPH0416408B2 (ja)
JPH01294529A (ja) Abo↓3型ペロブスカイト型酸化物の製造方法
JPS6385015A (ja) ペロブスカイト型鉛含有複合酸化物固溶体の製造方法
JPH0238526B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term