粉末状复合金属氧化物的制造方法及非晶体复合金属氧化物技术

本发明专利技术提供可通过极其简单的方法获得粉末状复合金属氧化物的制造方法，包括：准备形成复合金属氧化物的原料组合物；在原料组合物中混合含有氧化性物质的氧化性溶液、生成复合金属氧化物的粒子并形成该粒子的分散液；及从分散液分离粒子形成粉末状的复合金属氧化物。复合金属氧化物用通式ＡＢ↓［１－ｘ］Ｃ↓［ｘ］Ｏ↓［３］表示，其中，Ａ元素至少包括Ｐｂ，Ｂ元素包括Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ以及Ｈｆ中至少一种，Ｃ元素包括Ｎｂ及Ｔａ中至少一种。原料组合物包括：含有Ａ元素、Ｂ元素、或Ｃ元素的热分解性有机金属化合物、含有Ａ元素、Ｂ元素、或Ｃ元素的水解性有机金属化合物、其部分水解物及／或缩聚物中至少一种；聚羧酸和聚羧酸酯中至少一种；及有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粉末状复合金属氧化物的制造方法及通过该制造方法获得的粉末状非晶体复合金属氧化物。
技术介绍
作为粉末状复合金属氧化物的获得方法之一，已知的有共沉淀法。例如，日本专利特开平8-277113号公报中公开了采用共沉淀法的钛锆酸铅粉末的制造方法。该制造方法中，作为掩蔽剂(溶液稳定剂)使用的是过氧化氢。分别向锆溶液和钛溶液中添加该掩蔽剂，从而形成锆和钛的离子络合物，将其离子浓度-pH曲线移动到必要条件范围的pH范围内，生成组分均匀的钛锆酸铅。但是，该共沉淀法中，必须通过分别向锆溶液以及钛溶液中添加过氧化氢来配制溶液，溶液的调整较为烦杂，另外，还存在沉淀速度较慢等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可通过极其简单的方法获得粉末状复合金属氧化物的制造方法，以及通过该制造方法获得的粉末状非晶体复合金属氧化物。根据本专利技术的粉末状复合金属氧化物的制造方法，包括：准备用于形成复合金属氧化物的原料组合物的工序；混合含有氧化性物-->质的氧化性溶液、生成所述复合金属氧化物的粒子形成该粒子的分散液的工序；以及从所述分散液分离所述粒子形成粉末状的所述复合金属氧化物的工序。所述复合金属氧化物用通式AB1-xCxO3表示，其中，A元素至少包括Pb，B元素包括Zr、Ti、V、W以及Hf中的至少一种，C元素包括Nb以及Ta中的至少一种。所述原料组合物包括：含有所述A元素、所述B元素、或所述C元素的热分解性有机金属化合物，含有所述A元素、所述B元素、或所述C元素的水解性有机金属化合物，其部分水解物及/或缩聚物中的至少一种；聚羧酸和聚羧酸酯中的至少一种；以及有机溶剂。根据本专利技术的复合金属氧化物的制造方法，可以通过简单的方法获得具有优良特性的粉末状复合金属氧化物。在本专利技术的制造方法中，所述复合金属氧化物可以是所述B元素为Zr以及Ti、所述C元素为Nb的铌钛锆酸铅。在本专利技术的制造方法中，所述有机溶剂可以是醇。在本专利技术的制造方法中，所述铌钛锆酸铅可以用化学式Pb(Zr，Ti)1-xNbxO3表示，在该化学式中，0.05≤x≤0.3。在本专利技术的制造方法中，所述铌钛锆酸铅还可以包括大于等于0.5摩尔％的Si或Si和Ge。在本专利技术的制造方法中，所述氧化性溶液的pH可以是优选调整在大于7且小于等于13的范围内，更优选在大于等于10且小于等于13的范围内，还更优选在大于等于10且小于等于11的范围内。-->在本专利技术的制造方法中，所述氧化性溶液可以是将氧化性物质的溶液和碱性物质的溶液混合而获得的。在本专利技术的制造方法中，所述氧化性物质可以是过氧化氢。在本专利技术的制造方法中，所述复合金属氧化物可以是非晶体的。本专利技术涉及的非晶体复合金属氧化物是通过本专利技术的制造方法获得的粉末状非晶体复合金属氧化物，用通式AB1-xCxO3表示，其中，所述A元素至少包括Pb，所述B元素包括Zr、Ti、V、W以及Hf中的至少一种，所述C元素包括Nb以及Ta中的至少一种。附图说明图1是示出块状PZT的制造方法的流程图。图2是示出实施例1的样品的XRD结果的图。图3是示出实施例2的样品的XRD结果的图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。1.粉末状复合金属氧化物的制造方法本专利技术的实施方式涉及的粉末状复合金属氧化物的制造方法包括：准备用于形成复合金属氧化物的原料组合物的工序；在原料组合物中混合氧化性物质、生成复合金属氧化物的粒子并形成该粒-->子的分散液的工序；以及从分散液中分离所述粒子形成粉末状的所述复合金属氧化物的工序。本实施方式的制造方法可以包括以下的工序：(1)原料组合物的准备本实施方式涉及的原料组合物可用于粉末状复合金属氧化物的生成。此处，复合金属氧化物可以以通式AB1-xCxO3表示，其中，A元素可以至少包括Pb，B元素可以包括Zr、Ti、V、W以及Hf中的至少一种，C元素可以包括Nb以及Ta中的至少一种。所述原料组合物包括：含有所述A元素、所述B元素、或所述C元素的热分解性有机金属化合物，含有所述A元素、所述B元素、或所述C元素的水解性有机金属化合物，其部分水解物及/或缩聚物中的至少一种；聚羧酸和聚羧酸酯中的至少一种；以及有机溶剂。将分别含有复合金属氧化物材料的构成金属的有机金属化合物、或其部分水解物及/或缩聚物按照金属达到所希望的摩尔比的方式进行混合，再用醇等有机溶剂将其溶解或分散，从而可以制成原料组合物。有机金属化合物优选用在溶液状态下稳定的物质。在本实施方式中，作为可使用的有机金属化合物，是通过水解或氧化而生成并获得来自该金属有机化合物的金属氧化物的，可从各金属的醇盐、有机金属络合物、及有机酸盐等中选择。作为分别含有复合金属氧化物的构成金属的热分解性有机金属化合物，例如，可以使用金属醇盐、有机酸盐、β二酮络合物等的有机金属化合物。作为分别含有复合金属氧化物的构成金属的水-->解性有机金属化合物，可以使用金属醇盐等有机金属化合物。作为有机金属化合物的实例可以举例如下。作为B元素、即含Zr、Ti、V、W或Hf的有机金属化合物，可以以它们的醇盐、醋酸盐、辛基酸盐等为例。作为A元素、即含Pb的有机金属化合物，可以以醋酸铅、辛酸铅为例。作为C元素、即含Nb的有机金属化合物，可以以辛酸铌、辛酸铅铌为例。辛酸铌的Nb以两个原子共价键合，其他部分是具有辛基的结构。作为C元素、即含Ta的有机金属化合物，可以以辛酸钽为例。在本实施方式的原料组合物中，作为有机溶剂可以使用醇。当使用醇作为溶剂时，可以良好地溶解有机金属化合物与聚羧酸或聚羧酸酯两者。作为醇没有特定限制，但可以以丁醇、甲醇、乙醇、丙醇等一元醇或多元醇为例。作为这种醇，例如可以举例如下：一元醇类：作为丙醇(丙基醇)有1-丙醇(沸点97.4℃)、2-丙醇(沸点82.7℃)；作为丁醇(丁基醇)有1-丁醇(沸点11 7℃)、2-丁醇(沸点100℃)、2-甲基-1-丙醇(沸点108℃)、2-甲基-2-丙醇(熔点25.4℃，沸点83℃)；作为戊醇(戊基醇)有1-戊醇(沸点137℃)、3-甲基-1-丁醇(沸点131℃)、2-甲基-1-丁醇(沸点128℃)、2，2二甲基-1-丙醇(沸点-->113℃)、2-戊醇(沸点119℃)、3-甲基-2-丁醇(沸点112.5℃)、3-戊醇(沸点117℃)、2-甲基-2-丁醇(沸点102℃)，多元醇类：乙二醇(熔点-11.5℃、沸点197.5℃)、丙三醇(熔点17℃、沸点290℃)。在本专利技术的原料组合物中，聚羧酸或聚羧酸酯可以为大于等于二元。作为本专利技术所用的聚羧酸，举例如下：作为三元聚羧酸，可举出反-乌头酸、均苯三甲酸，作为四元聚羧酸，可举出均苯四酸、1，2，3，4-环戊四羧酸等。此外，作为聚羧酸酯，可举出二元的丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、草酸二丁酯、丙二酸二甲酯、己二酸二甲酯、马来酸二甲酯、富马酸二乙酯，三元的柠檬酸三丁酯、1，1，2-乙三羧酸三乙酯，四元的1，1，2，2-乙四羧酸四乙酯，1，2，4-苯三羧酸三甲酯等。在本专利技术的原料组合物中，作为二元的聚羧酸酯，优选可从丁二酸酯、马来酸酯、以及丙二酸酯中选择的至少一种。作为这些酯的具体实例，可以举出：丁二酸二甲酯、马来酸二甲酯、丙二酸二甲酯。聚羧酸或聚羧酸酯可具有比有机溶剂更高的沸点。由于聚羧酸或聚羧酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末状复合金属氧化物的制造方法，包括：　　　　准备用于形成复合金属氧化物的原料组合物的工序；　　　　在所述原料组合物中混合含有氧化性物质的氧化性溶液、生成所述复合金属氧化物的粒子并形成所述粒子的分散液的工序；以及　　　　从所述分散液中分离所述粒子、形成粉末状的所述复合金属氧化物的工序，　　　　所述复合金属氧化物用通式ＡＢ↓［１－ｘ］Ｃ↓［ｘ］Ｏ↓［３］表示，其中，Ａ元素至少包括Ｐｂ，Ｂ元素包括Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ以及Ｈｆ中的至少一种，Ｃ元素包括Ｎｂ以及Ｔａ中的至少一种，　　　　所述原料组合物包括：含有所述Ａ元素、所述Ｂ元素、或所述Ｃ元素的热分解性有机金属化合物、含有所述Ａ元素、所述Ｂ元素、或所述Ｃ元素的水解性有机金属化合物、其部分水解物及／或缩聚物中的至少一种；聚羧酸和聚羧酸酯中的至少一种；以及有机溶剂。

【技术特征摘要】
JP 2006-6-28 2006-177788;JP 2007-4-26 2007-1176421.一种粉末状复合金属氧化物的制造方法，包括：准备用于形成复合金属氧化物的原料组合物的工序；在所述原料组合物中混合含有氧化性物质的氧化性溶液、生成所述复合金属氧化物的粒子并形成所述粒子的分散液的工序；以及从所述分散液中分离所述粒子、形成粉末状的所述复合金属氧化物的工序，所述复合金属氧化物用通式AB1-xCxO3表示，其中，A元素至少包括Pb，B元素包括Zr、Ti、V、W以及Hf中的至少一种，C元素包括Nb以及Ta中的至少一种，所述原料组合物包括：含有所述A元素、所述B元素、或所述C元素的热分解性有机金属化合物、含有所述A元素、所述B元素、或所述C元素的水解性有机金属化合物、其部分水解物及/或缩聚物中的至少一种；聚羧酸和聚羧酸酯中的至少一种；以及有机溶剂。2.根据权利要求1所述的粉末状复合金属氧化物的制造方法，其中，所述复合金属氧化物是所述B元素为Zr以及Ti、所述C元素为Nb的铌钛锆酸铅。3.根据权利要求1所述的粉末状复合金属氧化物的制造方法，其中，所述有机溶剂是醇。4.根据权利要求2所述的粉末状复合金属氧化物的制造方法，其中，所述铌钛锆酸铅用化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：木岛健，降旗荣道，岩下节也，木村里至，金田敏彦，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]