无定形微粒粉末、其制造方法和使用其的钙钛矿型钛酸钡粉末技术

本发明专利技术提供一种能够制得没有碳酸钡等副产物残存且质量稳定的微细钙钛矿型钛酸钡粉末的无定形微粒粉末及其制造方法。提供一种无定形微粒粉末，其是含有钛、钡、乳酸和草酸的微粒粉末，平均粒径为３μｍ以下，ＢＥＴ比表面积为６ｍ↑［２］／ｇ以上，Ｂａ原子与Ｔｉ原子的摩尔比（Ｂａ／Ｔｉ）为０．９８～１．０２，并且，在Ｘ射线衍射中为非晶质，在１１２０～１１４０ｃｍ↑［－１］和１０４０～１０６０ｃｍ↑［－１］分别具有红外线吸收光谱的峰。提供一种无定形微粒粉末的制造方法，该方法使含有钛成分、钡成分和乳酸成分的溶液（Ａ液）与含有草酸成分的溶液（Ｂ液）在含有醇的溶剂中接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种特别作为压电体、光电材料、电介质、半导体、传感器等功能性陶瓷的原料有用的含有Ba原子和Ti原子的无定形微 粒粉末、其制造方法以及使用其的钙钛矿型钛酸钡粉末。
技术介绍
目前，钙钛矿型钛酸钡被用作压电体、叠层陶瓷电容器等功能性 陶瓷的原料。然而，近年来，为了实现叠层陶瓷电容器的高容量化， 要求增加叠层数和提高介电常数。因此，要求作为原料的钙钛矿型钛 酸钡是微细的，Ba相对于Ti的摩尔比(以下，也称为"Ba/Ti摩尔 比")大致为l，并且为高纯度、高结晶。目前，钛酸钡是利用固相法或水热合成法、草酸盐法、垸氧化物 法等湿式法进行制造的。其中，草酸盐法一般采用在搅拌下向约70°C 的草酸(H2C204)水溶液滴加TiCU禾t] BaCl2的水溶液，制得Ba与Ti 的摩尔比为1的草酸氧钛钡，煅烧该草酸氧钛钡的方法。该草酸盐法 的特征在于制得的草酸氧钛钡的组成是均匀的，并且，能够以稳定 的摩尔比效率良好地制得目的产物。在大多数的情况下，其摩尔比(Ba /Ti)大致为1。然而，存在使用草酸盐法难以稳定地制得微细的粉末。 为了解决这些问题，例如在下述专利文献l中，提出了如下方法，艮P， 同时混合水溶性钡盐和水溶性钛盐以及草酸的水溶液，在短时间内强 力搅拌粉碎得到的凝胶，由此得到微细的草酸氧钛钡(BaTiO(C204)2 4H20)的结晶，在700 90(TC下煅烧该结晶。另外，本专利技术的申请人提出了一种钙钛矿型钛酸钡粉末的制造方 法，该方法是使用草酸盐法制造钛酸钡的方法，该方法具有对平均粒 径为50 300pm的草酸氧钛钡进行湿式粉碎处理，制得平均粒径为 0.05 lpm的草酸氧钛钡后，进行煅烧的第三工序。专利文献1:日本特开昭61-146710号公报专利文献2:日本特开2004-123431号公报
技术实现思路
在专利文献1和2的专利技术中，为了对中间体的草酸氧钛钡进行粉 碎处理后，再进行煅烧而得到微细钛酸钡粉末，需要中间体的粉碎处 理工序。本专利技术提供一种不进行现有技术那样的煅烧前的粉碎处理、能够 制得没有碳酸钡等副产物残存且质量稳定的微细钙钛矿型钛酸钡粉末 的无定形微粒粉末及其制造方法。另外，本专利技术还提供一种使用上述无定形微粒粉末制得的钙钛矿 型钛酸钡粉末。本专利技术的专利技术人对使用草酸盐法的钙钛矿型钛酸钡粉末的制造方 法进行精心研究时，发现通过将乳酸添加到钛化合物中，能够抑制钛 化合物的水解反应等而调制溶解有钛化合物的稳定透明的溶液。另外还发现如果使该含有钛成分、钡成分和乳酸成分的透明溶 液与含有草酸成分的溶液在含有醇的溶剂中接触，则能够制得微细的无定形微粒，该无定形微粒的Ba原子与Ti原子的摩尔比大致为1，在 1120 1140cm"和1040 1060cm"分别具有红外线吸收光谱的峰。还 发现即使在80(TC左右的低温下对该无定形微粒进行煅烧，也能够制得 没有碳酸钡等副产物残存且质量稳定的微细钙钛矿型钛酸钡粉末，以 至完成了本专利技术。艮P，本专利技术提供的第一专利技术是一种无定形微粒粉末，其特征在于: 其是含有钛、钡、乳酸和草酸的微粒粉末，该微粒粉末的平均粒径为 3lam以下，BET比表面积为6n^/g以上，Ba原子与Ti原子的摩尔比 (Ba / Ti)为0.98 1.02，并且，在X射线衍射法中为非晶质，在1120 1140cm"和1040 1060cm"分别具有红外线吸收光谱的峰。另外，本专利技术提供的第二专利技术是一种无定形微粒粉末的制造方法，其特征在于使含有钛成分、钡成分和乳酸成分的溶液(A液)与含有草酸成分的溶液(B液)在含有醇的溶剂中接触并使其反应。另外，本专利技术提供的第三专利技术是一种对上述第一专利技术的无定形微 粒粉末进行煅烧而制得的钙钛矿型钛酸钡粉末。专利技术效果根据本专利技术，可以提供一种不进行现有技术那样的煅烧前的粉碎 处理、能够制得没有碳酸钡等副产物残留且质量稳定的微细钙钛矿型 钛酸钡粉末的无定形微粒粉末及其制造方法。本专利技术还能够提供一种使用上述无定形微粒粉末制得的钙钛矿型 钛酸钡粉末。附图说明图1为实施例1中制得的无定形微粒粉末的x射线衍射图。图2为表示实施例1中制得的无定形微粒粉末的IR光谱的图。 图3为实施例1中制得的无定形微粒粉末的SEM照片。 图4为比较例1中制得的草酸氧钛钡粉末的X射线衍射图。 图5为表示比较例1中制得的草酸氧钛钡粉末的IR光谱的图。 图6为比较例1中制得的草酸氧钛钡粉末的SEM照片。 图7为比较例2中制得的草酸氧钛钡粉末的X射线衍射图。 图8为表示比较例2中制得的草酸氧钛钡粉末的IR光谱的图。 图9为比较例2中制得的草酸氧钛钡粉末的SEM照片。 图10为实施例2中制得的草酸氧钛钡粉末的SEM照片。 图11为实施例2 3和比较例3 4中制得的钛酸钡粉末的X射线 衍射图中源自碳酸钡的26=24°附近的放大图。图12为比较例3中制得的草酸氧钛钡粉末的SEM照片。 图13为比较例4中制得的草酸氧钛钡粉末的SEM照片。 图14为表示实施例3中制得的无定形微粒粉末的IR光谱的图。具体实施例方式以下，基于优选的实施方式说明本专利技术。本专利技术的无定形微粒粉末是含有钛、钡、乳酸和草酸的微粒粉末， 具体而言，是使含有钛成分、钡成分和乳酸成分的溶液与含有草酸成 分的溶液接触并使其反应所生成的无定形微粒粉末，在X射线衍射法 中为非晶质。另外，无定形微粒粉末由扫描型电子显微镜(SEM)求得的平均粒径为0.3pm以下，优选为0.1nm以下，特别优选为0.0001 0.1(am。另外，该无定形微粒粉末的BET比表面积为6m2/g以上，优选 为10m2 / g以上200m2 / g以下，特别优选为20m2 / g以上200m2 / g 以下，与通常的草酸氧钛钡粉末相比是微细的粒子粉末，这也是特征 之一。另外，该无定形微粒粉末含有Ba原子和Ti原子，Ba原子与Ti 原子的摩尔比(Ba/Ti)为0.98 1.02，优选为0.99 1.00，这也是特 征之一，与草酸氧钛钡粉末同样，能够适用于钙钛矿型钛酸钡粉末的 制造原料。另外，该无定形微粒粉末在源于原料的乳酸源的1120 1140cm'1 和1040 1060cm"分别具有红外线吸收光谱的峰，这也是特征之一， 化学结构中含有乳酸根。虽然该无定形微粒粉末的化学组成仍未明确， 但是可以认为是一种以上述范围含有Ba、 Ti，并以适当的配合比例含 有草酸根和乳酸根的含Ba和Ti的复合有机酸盐。因此，具有下述的 优点如下所述通过煅烧该无定形微粒粉末进行脱有机酸处理，能够 由该无定形微粒粉末容易地制造钙钛矿型钛酸钡粉末。并且，本专利技术的无定形微粒粉末除了具有上述特性以外，还是氯 含量为70ppm以下、优选为20ppm以下的实际上不含氯的无定形微粒 粉末，这点从确保叠层电容器等电介质的可靠性方面考虑特别优选。另外，出于调整下述的钙钛矿型钛酸钡粉末的介电特性和温度特 性的目的，使本专利技术的无定形微粒粉末还含有副成分元素。作为可以使用的副成分元素，例如可以列举选自Sc、 Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu的稀土 元素、Li、 Bi、 Zn、 Mn、 Al、 Ca、 Sr、 Co、 Ni、 Cr、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无定形微粒粉末，其特征在于：　其是含有钛、钡、乳酸和草酸的微粒粉末，　该微粒粉末的平均粒径为３μｍ以下，ＢＥＴ比表面积为６ｍ↑［２］／ｇ以上，Ｂａ原子与Ｔｉ原子的摩尔比（Ｂａ／Ｔｉ）为０．９８～１．０２，并且，该微粒粉末在Ｘ射线衍射 法中为非晶质，在１１２０～１１４０ｃｍ↑［－１］和１０４０～１０６０ｃｍ↑［－１］分别具有红外线吸收光谱的峰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：深泽纯也，
申请(专利权)人：日本化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]