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JP3210992B2 - Method for producing titanium-modified zirconia - Google Patents
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JP3210992B2 - Method for producing titanium-modified zirconia - Google Patents

Method for producing titanium-modified zirconia

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JP3210992B2
JP3210992B2 JP10812892A JP10812892A JP3210992B2 JP 3210992 B2 JP3210992 B2 JP 3210992B2 JP 10812892 A JP10812892 A JP 10812892A JP 10812892 A JP10812892 A JP 10812892A JP 3210992 B2 JP3210992 B2 JP 3210992B2
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、チタン変成ジルコニア
の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing modified titanium zirconia.

【0002】[0002]

【従来技術とその問題点】チタン変成ジルコニアは、チ
タン酸ジルコン酸鉛(PZT)系又はチタン酸ジルコン
酸ランタン酸鉛(PLZT)系の圧電体材料を乾式法で
合成する際の原料として用いられている。かかるチタン
変成ジルコニアは、通常は共沈法又は加水分解法によっ
てジルコニウム塩、チタニウム塩等を含む水溶液又は懸
濁液から合成されている。
2. Description of the Related Art Titanium-modified zirconia is used as a raw material when a lead zirconate titanate (PZT) or lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) piezoelectric material is synthesized by a dry method. ing. Such modified titanium zirconia is usually synthesized from an aqueous solution or suspension containing a zirconium salt, a titanium salt, or the like by a coprecipitation method or a hydrolysis method.

【0003】上記共沈法は、ジルコニウム塩に少量のチ
タニウム塩を加えた水溶液をアルカリと接触させること
により、ジルコニウムとチタニウムの水酸化物を共沈的
に沈殿させ、この沈殿物を濾過、乾燥及び仮焼してチタ
ン変成ジルコニアを得るという方法である。また上記加
水分解法は、ジルコニウム塩に少量のチタニウム塩を混
合した液を100℃程度の温度に保って白濁したゾル状
物質とし、次いでこれを濾過、乾燥及び仮焼してチタン
変成ジルコニアを得るという方法である。
In the above coprecipitation method, an aqueous solution obtained by adding a small amount of a titanium salt to a zirconium salt is brought into contact with an alkali to coprecipitate a hydroxide of zirconium and titanium, and the precipitate is filtered and dried. And calcining to obtain titanium-modified zirconia. Further, in the hydrolysis method, a liquid obtained by mixing a small amount of a titanium salt with a zirconium salt is kept at a temperature of about 100 ° C. to obtain a cloudy sol-like substance, which is then filtered, dried and calcined to obtain titanium-modified zirconia. That is the method.

【0004】そして、これらの製造方法は、ジルコニア
に少量のチタニアを添加して系に不均一性を導入する、
即ち粒径、組成等に一定の分布(不均一さ)をもたせる
ことにより、ジルコニアとチタニアとの均一な混合を図
ろうとするものである。
[0004] These production methods introduce a heterogeneity into the system by adding a small amount of titania to zirconia.
In other words, a uniform distribution (non-uniformity) is given to the particle size, composition, and the like, so as to achieve uniform mixing of zirconia and titania.

【0005】しかしながら、これらの方法では、イオン
レベルで均一に混合することができても、粒子レベルで
は充分な不均一性を導入することが極めて困難である。
このため、これらの製造法により得られるチタン変成ジ
ルコニア粉末の分散性は低く、容易に凝集を起こしてし
まう。つまり、かかる凝集をもつ粉末は、焼成しても優
れた焼結性を発揮することができないので、圧電体材料
等の原料として最適なものとは言い難い。
[0005] In these methods, however, it is extremely difficult to introduce sufficient non-uniformity at the particle level even if the mixing can be performed uniformly at the ion level.
Therefore, the dispersibility of the titanium-modified zirconia powder obtained by these production methods is low, and aggregation easily occurs. In other words, a powder having such agglomeration cannot exhibit excellent sinterability even when fired, and therefore cannot be said to be optimal as a raw material for a piezoelectric material or the like.

【0006】従って、現在、圧電体材料等の原料として
最適なチタン変成ジルコニアの製造方法の開発が切望さ
れている。
Therefore, development of a method for producing titanium-modified zirconia that is optimal as a raw material of a piezoelectric material or the like is currently desired.

【0007】[0007]

【問題点を解決するための手段】本発明は、分散性が良
好であり、優れた焼結性を発揮できるチタン変成ジルコ
ニアの製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing titanium-modified zirconia which has good dispersibility and can exhibit excellent sinterability.

【0008】本発明者らは、上記従来技術の問題に鑑み
て鋭意研究を重ねた結果、単斜晶の水和ジルコニアの懸
濁液中にチタニウム塩を加えて加水分解して得られる混
合懸濁液、或いは正方晶の水和チタニアの懸濁液中にジ
ルコニウム塩を加えて加水分解して得られる混合懸濁液
から、一定範囲の粒径をもつジルコニア粒子とチタニア
粒子を調製することによって、粒子レベルで不均一性を
導入することに成功した。そして、これにより得られる
チタン変成ジルコニアが優れた分散性を発揮することを
見出し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have conducted intensive studies in view of the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, have found that a mixed suspension obtained by adding a titanium salt to a suspension of monoclinic hydrated zirconia and hydrolyzing it. By preparing a zirconia particle and a titania particle having a certain range of particle diameter from a suspension obtained by adding a zirconium salt to a suspension or a suspension of tetragonal hydrated titania and hydrolyzing the suspension. Successfully introduced heterogeneity at the particle level. Then, they have found that the titanium-modified zirconia obtained thereby exhibits excellent dispersibility, and have completed the present invention.

【0009】即ち、本発明は、下記の第1発明及び第2
発明を提供するものである; (第1発明)水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、ジルコニウム塩を加水分解することに
より得られる単斜晶水和ジルコニアの懸濁液に、チタニ
ウム塩水溶液を加えて該チタニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を単斜晶水和ジルコニアと正方晶水
和チタニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。 (第2発明)水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、チタニウム塩を加水分解することによ
り得られる正方晶水和チタニアの懸濁液に、ジルコニウ
ム塩水溶液を加えて該ジルコニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を正方晶水和チタニアと単斜晶水和
ジルコニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。
That is, the present invention provides the following first invention and second invention.
(1st invention) In a method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, a titanium salt aqueous solution is added to a suspension of monoclinic hydrated zirconia obtained by hydrolyzing a zirconium salt. In addition, by hydrolyzing the titanium salt, the suspension is made into a mixed suspension composed of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania, and the resulting precipitate is calcined. Of producing modified titanium zirconia. (Second invention) In a method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, a zirconium salt aqueous solution is added to a suspension of tetragonal hydrated titania obtained by hydrolyzing a titanium salt to hydrolyze the zirconium salt. A method for producing titanium-modified zirconia, wherein the suspension is made into a mixed suspension composed of tetragonal hydrated titania and monoclinic hydrated zirconia, and the resulting precipitate is calcined.

【0010】以下、本発明の第1発明について詳細に説
明する。
Hereinafter, the first invention of the present invention will be described in detail.

【0011】まず、ジルコニウム塩の加水分解により単
斜晶の水和ジルコニアから成る懸濁液の調製を行なう。
ここで用いるジルコニウム塩は、水可溶性のものであれ
ば制限はされないが、特にオキシ塩化ジルコニル、オキ
シ硝酸ジルコニル等が好ましい。この中でも特に、安価
なオキシ塩化ジルコニルがより好ましい。
First, a suspension composed of monoclinic hydrated zirconia is prepared by hydrolysis of a zirconium salt.
The zirconium salt used here is not limited as long as it is water-soluble, but zirconyl oxychloride and zirconyl oxynitrate are particularly preferred. Of these, inexpensive zirconyl oxychloride is particularly preferred.

【0012】上記ジルコニウム塩を水に溶解させ、濃度
を通常2モル以下、好ましくは0.1〜1モル程度のジ
ルコニウム塩水溶液とする。上記濃度が2モルを上回る
場合には加水分解反応が著しく遅くなり、また0.1モ
ル未満では不経済となるので好ましくない。
The above zirconium salt is dissolved in water to obtain an aqueous solution of a zirconium salt having a concentration of usually 2 mol or less, preferably about 0.1 to 1 mol. If the above concentration is more than 2 mol, the hydrolysis reaction will be remarkably slow, and if it is less than 0.1 mol, it will be uneconomical, which is not preferable.

【0013】次にジルコニウム塩水溶液を通常80〜2
00℃程度で10〜100時間程度加熱して加水分解を
行なうことにより、平均粒径0.01〜0.2μmの単
斜晶の水和ジルコニアが生成し、上記水溶液は水和ジル
コニアの懸濁液となる。この場合、上記温度は200℃
を超えても反応は可能であるが、高耐圧容器が必要にな
るなどの操作上の問題があり実用的ではない。一方、上
記反応温度が80℃を下回る場合には加水分解反応が遅
くなるので好ましくない。尚、反応温度が100℃以上
の場合にはオートクレーブを使用することもできる。上
記反応時間は100時間を超えると生産効率の低下を招
くおそれがある。また10時間未満では加水分解反応が
充分ではなく、しかも生成する水和ジルコニアの粒径が
0.01μmを下回るものが多くなる場合があるので好
ましくない。この加水分解反応では、必要に応じて例え
ば苛性ソーダ、苛性カリ、アンモニア、過酸化水素等の
触媒を用いることも可能である。
Next, the aqueous solution of zirconium salt is usually mixed with
By performing the hydrolysis by heating at about 00 ° C. for about 10 to 100 hours, monoclinic hydrated zirconia having an average particle size of 0.01 to 0.2 μm is formed, and the aqueous solution is a suspension of hydrated zirconia. It becomes a liquid. In this case, the temperature is 200 ° C.
Although the reaction is possible even if the pressure exceeds the above, it is not practical due to operational problems such as the need for a high pressure vessel. On the other hand, when the reaction temperature is lower than 80 ° C., the hydrolysis reaction is undesirably slow. When the reaction temperature is 100 ° C. or higher, an autoclave can be used. If the reaction time exceeds 100 hours, the production efficiency may be reduced. If the time is less than 10 hours, the hydrolysis reaction is not sufficient, and the hydrated zirconia to be formed often has a particle size of less than 0.01 μm, which is not preferable. In this hydrolysis reaction, if necessary, a catalyst such as caustic soda, caustic potash, ammonia, and hydrogen peroxide can be used.

【0014】次いで、上記懸濁液にチタニウム塩水溶液
を加え、チタニウム塩の加水分解を行ない、上記懸濁液
を単斜晶の水和ジルコニアと正方晶の水和チタニアとの
混合懸濁液とする。ここで用いるチタニウム塩は水可溶
性のものであれば制限はされないが、特に四塩化チタ
ン、硝酸チタン、オキシ硝酸チタン、オキシ硫酸チタ
ン、チタニウムアルコキシド等が好ましい。このうちで
も、安価で且つ入手の容易さから四塩化チタンがより好
ましい。この場合、チタニウム塩の混合懸濁液中の濃度
としては通常2モル以下、好ましくは0.1〜1モル程
度とする。上記濃度が2モルを上回る場合には加水分解
反応が遅くなり、0.1モル未満では不経済となるので
好ましくない。また、上記ジルコニアに対するチタニウ
ム塩の量としては、ジルコニアとチタニアの全モル数に
対してチタニアが10〜90%となるように配合する。
上記の量が10%未満であると得られる粉末の分散性が
悪くなり、凝集し易くなる。また90%を超えても粉末
の分散性が悪くなるので好ましくない。
Next, an aqueous solution of a titanium salt is added to the above suspension to hydrolyze the titanium salt, and the above suspension is mixed with a mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania. I do. The titanium salt used here is not limited as long as it is water-soluble, but titanium tetrachloride, titanium nitrate, titanium oxynitrate, titanium oxysulfate, titanium alkoxide and the like are particularly preferable. Among them, titanium tetrachloride is more preferable because of its low cost and availability. In this case, the concentration of the titanium salt in the mixed suspension is usually 2 mol or less, preferably about 0.1 to 1 mol. If the concentration is more than 2 mol, the hydrolysis reaction will be slow, and if it is less than 0.1 mol, it will be uneconomical. The amount of the titanium salt with respect to the zirconia is such that titania is 10 to 90% with respect to the total number of moles of zirconia and titania.
If the above amount is less than 10%, the dispersibility of the obtained powder is deteriorated, and the powder is easily aggregated. On the other hand, if it exceeds 90%, the dispersibility of the powder deteriorates, which is not preferable.

【0015】次に、チタニウム塩水溶液を含む懸濁液を
通常室温(約20℃)〜100℃程度で10〜100時
間程度加熱して加水分解を行なうことにより、平均粒径
0.01〜0.02μmの正方晶の水和チタニアが生成
し、上記水溶液は単斜晶水和ジルコニアと正方晶水和チ
タニアとからなる混合懸濁液となる。尚、この場合、反
応温度が低温側であるほど生成する水和チタニアの結晶
性は高くなる傾向があり、生成する水和チタニアの結晶
がジルコニアの凝集を抑制する程度にその温度を調整す
れば良い。また、上記反応時間が100時間を超えると
生産効率の低下を招くおそれがある。一方10時間未満
では加水分解反応が充分ではなく、しかも生成する水和
チタニアの粒径が0.01μmを下回るものが多くなる
場合があるので好ましくない。この加水分解反応では必
要に応じて例えば苛性ソーダ、苛性カリ、アンモニア、
過酸化水素等の触媒を用いることも可能である。
Next, the suspension containing the titanium salt aqueous solution is usually heated at room temperature (about 20 ° C.) to about 100 ° C. for about 10 to 100 hours to conduct hydrolysis, thereby obtaining an average particle size of 0.01 to 0. A 0.02 μm tetragonal hydrated titania is produced, and the aqueous solution becomes a mixed suspension composed of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania. In this case, the crystallinity of the hydrated titania generated tends to be higher as the reaction temperature is lower, and if the temperature is adjusted to such an extent that the generated hydrated titania crystals suppress aggregation of zirconia. good. If the reaction time exceeds 100 hours, the production efficiency may decrease. On the other hand, if the time is less than 10 hours, the hydrolysis reaction is not sufficient, and moreover, the hydrated titania to be formed often has a particle size of less than 0.01 μm, which is not preferable. In this hydrolysis reaction, for example, caustic soda, caustic potassium, ammonia,
It is also possible to use a catalyst such as hydrogen peroxide.

【0016】以上のようにして得られた一定粒径をもつ
単斜晶水和ジルコニアと正方晶水和チタニアとからなる
混合懸濁液を充分に攪拌する。この懸濁液中の粒子は分
散性に優れているので、両粒子が互いに容易に分散し、
均一な混合懸濁液となる。
The mixed suspension of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania having a constant particle size obtained as described above is sufficiently stirred. Since the particles in this suspension are excellent in dispersibility, both particles are easily dispersed in each other,
A homogeneous mixed suspension results.

【0017】充分に攪拌した後、常法に従って濾過及び
洗浄し、次いで通常80〜100℃程度で10〜24時
間程度乾燥を行なう。そして、得られた単斜晶水和ジル
コニアと正方晶水和チタニアからなる混合物(チタン変
成ジルコニア前駆体)を通常600〜800℃程度で2
〜10時間程度仮焼することにより、単斜晶ジルコニア
と正方晶チタニアとが均一に混合されたチタン変成ジル
コニアが得られる。また、仮焼後、必要に応じて湿式ボ
ールミル等で粉砕を行ない、平均粒径を0.1μm以下
としても良く、この場合にも分散性は失われない。
After sufficiently stirring, the mixture is filtered and washed according to a conventional method, and then dried at about 80 to 100 ° C. for about 10 to 24 hours. Then, a mixture of the obtained monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania (titanium-modified zirconia precursor) is usually heated at about 600 to 800 ° C. for 2 hours.
By calcining for about 10 to 10 hours, titanium-modified zirconia in which monoclinic zirconia and tetragonal titania are uniformly mixed is obtained. Further, after the calcination, pulverization may be performed by a wet ball mill or the like, if necessary, to reduce the average particle size to 0.1 μm or less. In this case, the dispersibility is not lost.

【0018】本発明の第2発明の場合は、第1発明と同
じ条件でチタニウム塩の加水分解を行なうことにより得
られる正方晶水和チタニアの懸濁液に、ジルコニウム塩
水溶液を加え、ジルコニウム塩の加水分解を第1発明と
同じ条件で行なえば、第1発明と同じ混合懸濁液が得ら
れる。次いで、第1発明と同じ操作により濾過、洗浄、
乾燥及び仮焼を行なうことにより、チタン変成ジルコニ
アが最終的に得られる
In the case of the second invention of the present invention, an aqueous solution of a zirconium salt is added to a suspension of tetragonal hydrated titania obtained by hydrolyzing the titanium salt under the same conditions as in the first invention. Is carried out under the same conditions as in the first invention, the same mixed suspension as in the first invention is obtained. Then, filtration, washing,
By drying and calcining, titanium-modified zirconia is finally obtained

【0019】。[0019]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、分散性に優
れたチタン変成ジルコニアを比較的容易に製造すること
ができる。そして、これにより得られるチタン変成ジル
コニア粉末は、その分散性により優れた焼結性を発揮で
きるので、圧電体材料の製造原料等に極めて有用であ
る。
According to the production method of the present invention, modified titanium zirconia excellent in dispersibility can be produced relatively easily. The titanium-modified zirconia powder thus obtained can exhibit excellent sinterability due to its dispersibility, and thus is extremely useful as a raw material for producing a piezoelectric material.

【0020】[0020]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明瞭にする。 実施例1 濃度2.72モル/lのオキシ塩化ジルコニル水溶液2
94.1cmを水で4リットルにまで希釈し、密閉容
器中で100℃で100時間加水分解を行ない、水和ジ
ルコニアの懸濁液を得た。この懸濁液を透過型電子顕微
鏡により観察したところ、水和ジルコニア粒子の粒径は
約0.1μmであった。
The following examples are provided to further clarify the features of the present invention. Example 1 Aqueous zirconyl oxychloride solution 2 having a concentration of 2.72 mol / l
94.1 cm 3 was diluted to 4 liters with water and hydrolyzed at 100 ° C. for 100 hours in a closed vessel to obtain a suspension of hydrated zirconia. When this suspension was observed with a transmission electron microscope, the particle size of the hydrated zirconia particles was about 0.1 μm.

【0021】上記懸濁液に濃度4.86モル/lの四塩
化チタン水溶液41.15cmを加え、密閉容器中で
50℃に保持し、100時間加水分解を行ない、水和チ
タニアを生成させ、単斜晶水和ジルコニアと正方晶水和
チタニアとからなる混合懸濁液を得た。この懸濁液を透
過型電子顕微鏡により観察したところ、上記水和ジルコ
ニア粒子と粒径は約0.01μmの水和ジルコニア粒子
からなることが確認された。
To the above suspension was added 41.15 cm 3 of a 4.86 mol / l aqueous solution of titanium tetrachloride, and the mixture was kept at 50 ° C. in a closed vessel and hydrolyzed for 100 hours to form hydrated titania. Thus, a mixed suspension composed of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania was obtained. Observation of the suspension with a transmission electron microscope confirmed that the suspension was composed of the hydrated zirconia particles and the hydrated zirconia particles having a particle size of about 0.01 μm.

【0022】次に上記混合懸濁液を十分攪拌した後、常
法により濾過、洗浄及び乾燥を行ない、水和ジルコニア
水和チタニア混合物(チタン変成ジルコニア前駆体)を
得た。この混合物のX線回折分析を行なったところ、単
斜晶ジルコニアと正方晶チタニアからなることが確認さ
れた。X線回折分析の結果を図1に示す。更に混合物の
熱分析を行なったところ、その混合物は(Zr0.8
0.2)O・0.5HOであることが判明した。
熱分析(TG−DTA実験)の結果を図2に示す。
Next, after sufficiently stirring the above mixed suspension, filtration, washing and drying were performed by a conventional method to obtain a hydrated zirconia hydrated titania mixture (titanium-modified zirconia precursor). X-ray diffraction analysis of this mixture confirmed that it consisted of monoclinic zirconia and tetragonal titania. FIG. 1 shows the result of the X-ray diffraction analysis. Further thermal analysis of the mixture showed that the mixture was (Zr 0.8 T
i 0.2) was found to be O 2 · 0.5H 2 O.
FIG. 2 shows the results of the thermal analysis (TG-DTA experiment).

【0023】次いで、上記混合物を800℃で2時間仮
焼することにより、単斜晶ジルコニアと正方晶チタニア
とが均一に混合してなるチタン変成ジルコニアの粉末を
得た。この粉末を透過型電子顕微鏡により観察したとこ
ろ、平均粒径は0.3μmであり、粉末粒子の凝集は認
められなかった。この結果を図3に示す。また、上記粉
末のBET比表面積は30m/gであった。 実施例2 濃度2.72モル/lのオキシ塩化ジルコニル水溶液2
39.0cmを水で4リットルまで希釈し、密閉容器
中100℃で100時間加水分解を行なうことにより、
水和ジルコニアの懸濁液を得た。この懸濁液を透過型電
子顕微鏡で観察したところ、水和ジルコニアの粒子の粒
径は約0.1μmであった。
Next, the above mixture was calcined at 800 ° C. for 2 hours to obtain a powder of titanium-modified zirconia obtained by uniformly mixing monoclinic zirconia and tetragonal titania. When this powder was observed with a transmission electron microscope, the average particle size was 0.3 μm, and no aggregation of the powder particles was observed. The result is shown in FIG. The BET specific surface area of the powder was 30 m 2 / g. Example 2 Aqueous zirconyl oxychloride solution 2 having a concentration of 2.72 mol / l
By diluting 39.0 cm 3 to 4 liters with water and performing hydrolysis at 100 ° C. for 100 hours in a closed vessel,
A suspension of hydrated zirconia was obtained. Observation of this suspension with a transmission electron microscope revealed that the particle size of the hydrated zirconia particles was about 0.1 μm.

【0024】上記の懸濁液に、濃度4.86モル/lの
四塩化チタン水溶液72.0cmを加え、密閉した状
態で50℃で100時間加水分解を行なうことにより、
水和チタニアを生成させ、単斜晶水和ジルコニアと正方
晶水和ジルコニアとからなる混合懸濁液を得た。
To the above suspension was added 72.0 cm 3 of an aqueous solution of titanium tetrachloride having a concentration of 4.86 mol / l, and the mixture was hydrolyzed at 50 ° C. for 100 hours in a sealed state.
Hydrated titania was produced to obtain a mixed suspension composed of monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated zirconia.

【0025】この懸濁液を透過型電子顕微鏡により観察
したところ、上記の粒径約0.1μm水和ジルコニア粒
子と粒径0.01μmの水和チタニア粒子からなること
が確認された。
Observation of this suspension with a transmission electron microscope confirmed that the suspension consisted of the above hydrated zirconia particles having a particle size of about 0.1 μm and hydrated titania particles having a particle size of 0.01 μm.

【0026】次に、上記の混合懸濁液を充分攪拌した
後、常法に従い濾過、洗浄及び乾燥を行ない、水和ジル
コニア水和チタニア混合物(チタン変成ジルコニア前駆
体)を得た。この混合物を800℃で仮焼したところ、
(Zr0.65Ti0.35)Oの化学組成をもつ凝
集のないチタン変成ジルコニアが得られた。
Next, after sufficiently stirring the above mixed suspension, filtration, washing and drying were carried out according to a conventional method to obtain a hydrated zirconia hydrated titania mixture (titanium-modified zirconia precursor). When this mixture was calcined at 800 ° C,
An agglomeration-free titanium-modified zirconia having a chemical composition of (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 2 was obtained.

【0027】得られたチタン変成ジルコニア35.20
9g、市販の酸化鉛67.704g及び酸化ランタン
4.887gをボールミルに入れ、2時間混合した後、
800℃で2時間仮焼することによって、(Pb
0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35
0.9775の化学組成をもつPLTZ粉末を得
た。この粉末を100MPaの圧力でペレット状に成形
し、酸化鉛蒸気と酸素ガスの共存下、1200℃で1時
間ホットプレス焼結した。得られた焼結体の密度は7.
81g/cmで、光の透過率は1mmの厚みの試料で
61%(600nm)であった。
The obtained titanium-modified zirconia 35.20
9 g, 67.704 g of commercially available lead oxide and 4.887 g of lanthanum oxide were placed in a ball mill and mixed for 2 hours.
By calcining at 800 ° C. for 2 hours, (Pb
0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 )
A PLTZ powder having a chemical composition of 0.9775 O 3 was obtained. This powder was formed into a pellet at a pressure of 100 MPa, and hot-press sintered at 1200 ° C. for 1 hour in the presence of lead oxide vapor and oxygen gas. The density of the obtained sintered body is 7.
At 81 g / cm 3 , the light transmittance of the sample having a thickness of 1 mm was 61% (600 nm).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で得られたチタン変成ジルコニア前駆
体のX線回折分析の結果である。
FIG. 1 is a result of X-ray diffraction analysis of a titanium-modified zirconia precursor obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られたチタン変成ジルコニア前駆
体の熱分析の結果である。
FIG. 2 is a result of a thermal analysis of the titanium-modified zirconia precursor obtained in Example 1.

【図3】実施例1で得られたチタン変成ジルコニアの粒
子構造を示す電子顕微鏡写真(3万倍)である。
FIG. 3 is an electron micrograph (× 30,000) showing the particle structure of titanium-modified zirconia obtained in Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 25/02 C04B 35/626 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C01G 25/02 C04B 35/626

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、ジルコニウム塩を加水分解することに
より得られる単斜晶水和ジルコニアの懸濁液に、チタニ
ウム塩水溶液を加えて該チタニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を単斜晶水和ジルコニアと正方晶水
和チタニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。
1. A method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, wherein an aqueous solution of a titanium salt is added to a suspension of monoclinic hydrated zirconia obtained by hydrolyzing the zirconium salt to hydrolyze the titanium salt. A method for producing a titanium-modified zirconia, wherein the suspension is converted into a mixed suspension comprising monoclinic hydrated zirconia and tetragonal hydrated titania, and the resulting precipitate is calcined.
【請求項2】ジルコニウム塩を加水分解することにより
得られる単斜晶水和ジルコニアの平均粒径が0.01〜
0.2μmであり、チタニウム塩を加水分解することに
より得られる正方晶水和チタニアの平均粒径が0.01
〜0.02μmである請求項1記載のチタン変成ジルコ
ニアの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the zirconium salt is hydrolyzed.
The average particle size of the obtained monoclinic hydrated zirconia is 0.01 to
0.2 μm, which hydrolyzes titanium salts
The average particle size of the tetragonal hydrated titania obtained is 0.01
2. The modified titanium zirconate according to claim 1, wherein the thickness is from 0.02 μm.
Near manufacturing method.
【請求項3】水溶液からチタン変成ジルコニアを製造す
る方法において、チタニウム塩を加水分解することによ
り得られる正方晶水和チタニアの懸濁液に、ジルコニウ
ム塩水溶液を加えて該ジルコニウム塩を加水分解するこ
とにより、該懸濁液を正方晶水和チタニアと単斜晶水和
ジルコニアとから成る混合懸濁液とし、生成する沈殿物
を仮焼することを特徴とするチタン変成ジルコニアの製
造方法。
3. A method for producing titanium-modified zirconia from an aqueous solution, wherein an aqueous solution of a zirconium salt is added to a suspension of tetragonal hydrated titania obtained by hydrolyzing a titanium salt to hydrolyze the zirconium salt. A method for producing titanium-modified zirconia, wherein the suspension is made into a mixed suspension composed of tetragonal hydrated titania and monoclinic hydrated zirconia, and the resulting precipitate is calcined.
【請求項4】チタニウム塩を加水分解することにより得
られる正方晶水和チタニアの平均粒径が0.01〜0.
02μmであり、ジルコニウム塩を加水分解することに
より得られる単斜晶水和ジルコニアの平均粒径が0.0
1〜0.2μmである請求項3記載のチタン変成ジルコ
ニアの製造方法。
4. A compound obtained by hydrolyzing a titanium salt.
The average particle size of the tetragonal hydrated titania obtained is 0.01 to 0.1.
02 μm, to hydrolyze zirconium salts
The average particle size of the obtained monoclinic hydrated zirconia is 0.0
4. The modified titanium zirconate according to claim 3, having a thickness of 1 to 0.2 [mu] m.
Near manufacturing method.
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