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JP4766852B2 - Method for producing zirconium tungstate - Google Patents
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Description

本発明は、負の熱膨張係数を有するタングステン酸ジルコニウムの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing zirconium tungstate having a negative coefficient of thermal expansion.

負の熱膨張係数を有するタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)は、熱膨張制御が課題となっているデバイスへの応用が期待されている。具体的には、光部品(フェルール、光ファイバ被服、ファイバグレーティング)や熱電変換材料等の分野において非常に有用である。 Zirconate tungstate (ZrW 2 O 8 ) having a negative coefficient of thermal expansion is expected to be applied to devices for which thermal expansion control is an issue. Specifically, it is very useful in the fields of optical components (ferrules, optical fiber clothing, fiber gratings), thermoelectric conversion materials, and the like.

このようなタングステン酸ジルコニウムの製造方法としては、急冷法や液相反応法が従来より知られている。
急冷法としては、後記する特許文献1に、酸化物(WO3とZrO2)を出発原料とし、該原料を高温において溶融して反応させた後、超急冷するタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)の合成方法が提案されている。
As a method for producing such zirconium tungstate, a rapid cooling method and a liquid phase reaction method are conventionally known.
As a rapid cooling method, in Patent Document 1 described later, an oxide (WO 3 and ZrO 2 ) is used as a starting material, and the raw material is melted and reacted at a high temperature, followed by ultra-quenching zirconium tungstate (ZrW 2 O 8). ) Has been proposed.

一方、液相反応法としては、後記する特許文献2に、2種類の金属元素が酸素を介して化学結合している化合物(A4+2 6+8)を、酸化塩化ジルコニウムと、Naイオンを含まないタングステン酸塩を出発物質とし、H2Oで10時間加水分解させ、HClを加え、48時間還流し、固形物をろ過して、7日間熟成させた後、常圧において600℃で10時間焼成してタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)を作製することが提案されている。 On the other hand, as a liquid phase reaction method, a compound (A 4+ M 2 6+ O 8 ) in which two types of metal elements are chemically bonded via oxygen is disclosed in Patent Document 2 described later, zirconium oxide chloride, Starting with tungstate containing no Na ions, hydrolyzing with H 2 O for 10 hours, adding HCl, refluxing for 48 hours, filtering the solids and aging for 7 days, then at normal pressure 600 It has been proposed to produce zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) by firing at 10 ° C. for 10 hours.

特開2003−342075号公報JP 2003-342075 A 米国特許第6.183.713号公報US Patent No. 6.183.713

しかしながら、先ず上記した特許文献1に開示された酸化物粉末の高温溶融後の超急冷法では、大形で単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)を大量に得ることが困難であると言う課題があった。
また、特許文献2に開示された液相法で調整した粉末原料を常圧焼結する方法では、タングステン(W)成分に不安定性があり、安定したプロセスを確保することが困難であるとともに、焼成に長時間を要し、量産性に乏しいと言う課題があった。
However, first, it is difficult to obtain a large amount of single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) in the ultra-quenching method after high-temperature melting of the oxide powder disclosed in Patent Document 1 described above. There was a problem to say.
Further, in the method of atmospheric pressure sintering of the powder raw material prepared by the liquid phase method disclosed in Patent Document 2, the tungsten (W) component is unstable, and it is difficult to ensure a stable process, There was a problem that a long time was required for firing and the mass productivity was poor.

本発明は、上述した背景技術が有する種々の課題に鑑み成されたものであって、その目的は、大形で純度の高い単相のタングステン酸ジルコニウムを、安定的に、かつ短時間で作製することができる方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the various problems of the background art described above, and its purpose is to stably produce a large, high-purity single-phase zirconium tungstate in a short time. It is to provide a way that can be done.

上記した課題は、タングステンを含む第1の出発物質とジルコニウムを含む第2の出発物質とをタングステンとジルコニウムのモル比が2対1となるように用い液相で反応させてアモルファス粉末原料を作る液相反応過程と、得られた反応生成物を乾燥させる過程と、前記アモルファス粉末原料を結晶化させる結晶化過程とを含む、タングステン酸ジルコニウム(ZrW 2 8 の製造方法において、前記結晶化過程が、電気炉を用いて大気雰囲気中で前記アモルファス粉末原料を500℃から700℃の間で焼成する第1の焼成過程と、前記第1の焼成過程で焼成したアモルファス粉末原料を通電加圧焼結する第2の焼成過程とを含むタングステン酸ジルコニウムの製造方法により解決された。
The above-described problem is that an amorphous powder raw material is prepared by reacting a first starting material containing tungsten and a second starting material containing zirconium so that the molar ratio of tungsten to zirconium is 2: 1 and in a liquid phase. In the method for producing zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) , comprising a liquid phase reaction process, a process of drying the obtained reaction product, and a crystallization process of crystallizing the amorphous powder raw material. The process includes a first firing process in which the amorphous powder raw material is fired between 500 ° C. and 700 ° C. in an air atmosphere using an electric furnace, and the amorphous powder raw material fired in the first firing process is energized and pressurized. It has been solved by a method for producing zirconium tungstate comprising a second firing step of sintering.

ここで、上記液相反応過程が、タングステンとジルコニウムのモル比が2対1となるように上記第1の出発物質と第2の出発物質を秤量する過程と、前記第1の出発物質を不活性ガス雰囲気中でアルコールに溶かす過程と、前記第2の出発物質をアルコールと酸に溶かす過程と、前記両液を混合して反応させる過程とを含むものとすることは好ましい。
また、上記通電加圧焼結過程において、放電プラズマ焼結(SPS)法を用いることは好ましく、前記放電プラズマ焼結法で、グラファイト製金型に原料粉末を充填し、プレス圧30MPaから50MPa、昇温速度100℃/minで600℃まで昇温し、2分から5分保持し放冷することにより焼結させることは好ましい。
さらに、上記出発物質として、六塩化タングステンと塩化酸化ジルコニウム・八水和物を用いることは好ましい。
Here, the liquid phase reaction process includes a process of weighing the first starting material and the second starting material so that the molar ratio of tungsten to zirconium is 2: 1, and the first starting material is not mixed. It is preferable to include a process of dissolving in alcohol in an active gas atmosphere, a process of dissolving the second starting material in alcohol and acid, and a process of mixing and reacting the two solutions .
In the above current pressure sintering process, it is preferable to use a discharge plasma sintering (SPS) method, in the discharge plasma sintering method, the raw material powder was filled in a graphite die, 50 MPa from the press pressure 30 MPa, It is preferable to sinter by heating up to 600 ° C. at a rate of temperature increase of 100 ° C./min, holding for 2 to 5 minutes, and allowing to cool.
Furthermore, it is preferable to use tungsten hexachloride and zirconium chloride oxide octahydrate as the starting material.

上記した本発明によれば、大形で純度の高い単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)を、安定的に、かつ短時間で作製することができる。
これは、液相法(ゾル−ゲル法)により調製したアモルファス粉末は、結晶化前にその目的物の化学結合を有しており、また化学的に活性な状態にある。一方、放電プラズマ焼結(SPS)法等を用いた通電加圧焼結方法は、短時間で高密度の焼結体を製造するのに適した方法である。本発明は、これらの特徴を併用することで、今までは実現が困難であった、大形で純度の高い単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)を、安定的に、かつ短時間で作製することを実現した。
According to the present invention described above, a large and highly pure single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) can be produced stably and in a short time.
This is because an amorphous powder prepared by a liquid phase method (sol-gel method) has a chemical bond of the target product before crystallization and is in a chemically active state. On the other hand, an electric current pressure sintering method using a discharge plasma sintering (SPS) method or the like is a method suitable for producing a high-density sintered body in a short time. In the present invention, by using these features in combination, large-sized and high-purity single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ), which has been difficult to realize until now, can be stably and in a short time. It was realized to produce with.

以下、上記した本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法を、実施例を示して詳細に説明する。   Hereinafter, the method for producing zirconium tungstate according to the present invention will be described in detail with reference to examples.

−実施例1−
図1は、本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法の一実施例を示したフローチャートである。
Example 1
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a method for producing zirconium tungstate according to the present invention.

このフローチャートに示したように、先ず、塩化酸化ジルコニウム・八水和物(キシダ化学社製、純度99%)と六塩化タングステン(キシダ化学社製、純度99%)を、ジルコニウムとタングステンのモル比が1対2になるように(塩化酸化ジルコニウム・八水和物10.1614g、六塩化タングステン25.0444g)秤量した。   As shown in this flow chart, first, zirconium chloride oxide octahydrate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., purity 99%) and tungsten hexachloride (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., purity 99%) are converted into a molar ratio of zirconium and tungsten. (1: 1614 g of chlorinated zirconium oxide octahydrate, 25.0444 g of tungsten hexachloride).

次に、六塩化タングステンを、不活性ガス(Arガス)雰囲気のグローブボックス中でアルコール類(エタノール250ml)に撹拌しながら溶解した。一方、塩化酸化ジルコニウム・八水和物は、大気中でアルコール類(2−ブタノール100ml)に入れ、酸(4N酢酸50ml)を添加して撹拌・溶解した。   Next, tungsten hexachloride was dissolved in alcohols (250 ml of ethanol) with stirring in a glove box in an inert gas (Ar gas) atmosphere. On the other hand, zirconium chloride oxide octahydrate was placed in alcohols (2-butanol 100 ml) in the atmosphere, and acid (4N acetic acid 50 ml) was added and stirred and dissolved.

得られた上記原料溶液を混合し、室温で30時間撹拌した後、さらに42時間放置し、80℃で9時間乾燥させ、電気炉を用いて450℃で12時間の仮焼きをし、原料粉末を得た。   The obtained raw material solution was mixed, stirred at room temperature for 30 hours, then allowed to stand for another 42 hours, dried at 80 ° C. for 9 hours, calcined at 450 ° C. for 12 hours using an electric furnace, and raw material powder Got.

得られた原料粉末のX線回折スペクトルを、図2(a)に示す。
このX線回折スペクトルはハローパターンを示している。すなわち、得られた原料粉末は、アモルファスであることが確認できた。
なお、このX線回折スペクトルの横軸は、X線源としてCuKαを用いた時の回折角であり、縦軸は、回折X線の強度(無次元)を示す。また、後記する他のX線回折スペクトルについても、同様である。
The X-ray diffraction spectrum of the obtained raw material powder is shown in FIG.
This X-ray diffraction spectrum shows a halo pattern. That is, it was confirmed that the obtained raw material powder was amorphous.
The horizontal axis of the X-ray diffraction spectrum is the diffraction angle when CuKα is used as the X-ray source, and the vertical axis indicates the intensity (dimensionless) of the diffracted X-ray. The same applies to other X-ray diffraction spectra described later.

上記のように調製した原料粉末を放電プラズマ焼結(SPS)させて、焼結体を得た。 ここで、放電プラズマ焼結(SPS)とは、グラファイト等で作られた金型に充填された原料粉末を、真空または不活性ガス雰囲気中で加圧しながら直流パルス電圧を印加し、その直流パルス電圧により金型内の原料粉末にプラズマ放電を起こさせ、局所的に高温状態とし、該原料粉末を焼結させる公知の方法である。
この実施例では、グラファイト製金型(治具径20mmφ)に上記原料粉末を充填し、プレス圧50MPa、昇温速度100℃/minで600℃まで昇温し、2分保持し放冷することにより焼結させた。
The raw material powder prepared as described above was subjected to spark plasma sintering (SPS) to obtain a sintered body. Here, the discharge plasma sintering (SPS) is a method in which a DC pulse voltage is applied while pressing a raw material powder filled in a mold made of graphite or the like in a vacuum or an inert gas atmosphere. This is a known method of causing plasma discharge to occur in the raw material powder in the mold by voltage to bring the raw material powder to a high temperature locally and sintering the raw material powder.
In this example, a graphite mold (jig diameter 20 mmφ) is filled with the above raw material powder, heated to 600 ° C. at a press pressure of 50 MPa and a heating rate of 100 ° C./min, held for 2 minutes and allowed to cool. Was sintered.

このようにして得られた焼結体の試料のX線回折スペクトルを、図2(b)に示す。
このX線回折スペクトルより、得られた試料は単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)であることが確認できた。
また、プレス圧30MPaにおいても、同様の結果が得られた。さらに、保持時間は2分から5分で、同様の結果が得られた。
FIG. 2B shows an X-ray diffraction spectrum of the sintered body sample thus obtained.
From this X-ray diffraction spectrum, it was confirmed that the obtained sample was single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ).
Similar results were obtained at a press pressure of 30 MPa. Furthermore, the retention time was 2 to 5 minutes, and similar results were obtained.

−実施例2−
図3は、本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法の他の実施例を示したフローチャートである。
-Example 2-
FIG. 3 is a flowchart showing another embodiment of the method for producing zirconium tungstate according to the present invention.

このフローチャートに示したように、先ず、上記実施例1による場合と同じ条件、すなわち、図3の出発原料の電気炉による仮焼きまでを行い、原料粉末を調整した。
得られた原料粉末のX線回折スペクトルを、図4(a)に示す。
このX線回折スペクトルはハローパターンを示しており、得られた原料粉末はアモルファスであることが確認できた。
As shown in this flowchart, first, the same conditions as in Example 1 above, that is, the preliminary raw material firing in FIG.
The X-ray diffraction spectrum of the obtained raw material powder is shown in FIG.
This X-ray diffraction spectrum showed a halo pattern, and it was confirmed that the obtained raw material powder was amorphous.

次に、この実施例に係る方法による場合は、上記のように調製した原料粉末の一部を結晶化させてから、放電プラズマ焼結させて焼結体を得る。
すなわち、調製した原料粉末の一部を結晶化させるため、本実施例においては、上述のように調整した原料粉末をプレス成型し、電気炉を用いて大気雰囲気中で、600℃において12時間、常圧焼成を行った。
なお、この常圧焼成温度は、500℃から700℃の間で行うことが、タングステン(W)の熱分解を考慮した場合に好ましい。
Next, in the case of the method according to this example, a part of the raw material powder prepared as described above is crystallized and then sintered by discharge plasma to obtain a sintered body.
That is, in order to crystallize a part of the prepared raw material powder, in this example, the raw material powder prepared as described above is press-molded, and the electric furnace is used in an air atmosphere at 600 ° C. for 12 hours. Atmospheric pressure firing was performed.
In addition, it is preferable to perform this normal-pressure baking temperature between 500 degreeC and 700 degreeC when the thermal decomposition of tungsten (W) is considered.

このように焼成した試料のX線回折スペクトルを、図4(b)に示す。
このX線回折スペクトルより、得られた試料は一部が結晶化していることが分る。すなわち一部が種結晶になっている。
An X-ray diffraction spectrum of the sample thus fired is shown in FIG.
From this X-ray diffraction spectrum, it can be seen that a part of the obtained sample is crystallized. That is, a part is a seed crystal.

このように一部を結晶化し、種結晶とした原料粉末を、前述の実施例1の方法の場合と同じ条件で、放電プラズマ焼結させて焼結体を得た。
すなわち、グラファイト製金型(治具径20mmφ)に上記原料粉末を充填し、プレス圧50MPa、昇温速度100℃/minで600℃まで昇温し、2分保持し放冷することにより焼結させた。
The raw material powder partially crystallized in this way and used as seed crystals was subjected to discharge plasma sintering under the same conditions as in the method of Example 1 to obtain a sintered body.
That is, a graphite mold (jig diameter 20 mmφ) is filled with the above raw material powder, heated to 600 ° C. at a pressing pressure of 50 MPa and a heating rate of 100 ° C./min, held for 2 minutes and allowed to cool for sintering. I let you.

このようにして得られた焼結体の試料のX線回折スペクトルを、図4(c)に示す。
このX線回折スペクトルより、得られた試料は結晶性に優れた単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)であることが確認できた。
また、プレス圧30MPaにおいても同様の結果が得られた。さらに、保持時間は2分から5分で、同様の結果が得られた。
FIG. 4C shows an X-ray diffraction spectrum of the sintered body sample thus obtained.
From this X-ray diffraction spectrum, it was confirmed that the obtained sample was single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) excellent in crystallinity.
Similar results were obtained at a press pressure of 30 MPa. Furthermore, the retention time was 2 to 5 minutes, and similar results were obtained.

また、得られた焼結体についての50℃から300℃の熱膨張率を、図5に示す。
この図から、得られた焼結体は、少なくとも50℃から300℃の範囲において負の熱膨張係数を有するものであることが確認できた。
Moreover, the thermal expansion coefficient of 50 to 300 degreeC about the obtained sintered compact is shown in FIG.
From this figure, it was confirmed that the obtained sintered body had a negative thermal expansion coefficient in the range of at least 50 ° C to 300 ° C.

−比較例−
本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法と対比するため、出発原料粉末として、酸化ジリコニウムと酸化タングステン粉末の単なる混合粉末を用いて、放電プラズマ焼結を行った。
図6に、その具体的な手順のフローチャートを示す。
-Comparative example-
In order to contrast with the method for producing zirconium tungstate according to the present invention, spark plasma sintering was performed using a simple mixed powder of zirconium oxide and tungsten oxide powder as a starting material powder.
FIG. 6 shows a flowchart of the specific procedure.

このフローチャートに示したように、先ず、酸化ジルコニウム(キシダ化学社製、純度99.9%)と酸化タングステン(キシダ化学社製、純度99.9%)を、ジルコニウムとタングステンのモル比が1対2になるように(酸化ジルコニウム42.0224g、酸化タングステン158.1324g)秤量し、Vミキサーで3時間混合した。次にこの混合粉末を電気炉を用い大気雰囲気で450℃、12時間の仮焼きし、原料粉末を得た。   As shown in this flowchart, first, zirconium oxide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., purity 99.9%) and tungsten oxide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., purity 99.9%) are mixed at a molar ratio of zirconium to tungsten of one pair. 2 (zirconium oxide 42.0224 g, tungsten oxide 158.1324 g) were weighed and mixed with a V mixer for 3 hours. Next, this mixed powder was calcined at 450 ° C. for 12 hours in an air atmosphere using an electric furnace to obtain a raw material powder.

得られた原料粉末のX線回折スペクトルを、図7(a)に示す。
このX線回折スペクトルより、原料粉末は結晶性の酸化ジルコニウムと酸化タングステンの混合物であることが分かる。
An X-ray diffraction spectrum of the obtained raw material powder is shown in FIG.
From this X-ray diffraction spectrum, it is understood that the raw material powder is a mixture of crystalline zirconium oxide and tungsten oxide.

このように調製した原料粉末を、前述の本発明の実施例の方法の場合と同じ条件で、放電プラズマ焼結させて焼結体を得た。
すなわち、グラファイト製金型(治具径20mmφ)に上記原料粉末を充填し、プレス圧50MPa、昇温速度100℃/minで600℃まで昇温し、2分保持し放冷することにより焼結させた。
The raw material powder thus prepared was subjected to discharge plasma sintering under the same conditions as in the method of the above-described embodiment of the present invention to obtain a sintered body.
That is, a graphite mold (jig diameter 20 mmφ) is filled with the above raw material powder, heated to 600 ° C. at a pressing pressure of 50 MPa and a heating rate of 100 ° C./min, held for 2 minutes and allowed to cool for sintering. I let you.

得られた焼結体の試料のX線回折スペクトルを、図7(b)に示す。
このX線回折スペクトルより、得られた試料は単に酸化ジルコニウムと酸化タングステンの混合物であり、目的としたタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)は得られていないことが明らかになった。
FIG. 7B shows an X-ray diffraction spectrum of the obtained sintered body sample.
From this X-ray diffraction spectrum, it was revealed that the obtained sample was simply a mixture of zirconium oxide and tungsten oxide, and the intended zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) was not obtained.

さらに、保持温度と時間を850℃で2分間とした以外は、上記と同一条件で焼成した試料を作製した。
この試料のX回折スペクトルを、図7(c)に示す。
このX線回折スペクトルより、このようにして得られた試料も、単に酸化ジルコニウムと酸化タングステンの混合物であり、目的としたタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)は得られていないことが明らかになった。
Furthermore, a sample fired under the same conditions as described above was prepared except that the holding temperature and time were set at 850 ° C. for 2 minutes.
The X diffraction spectrum of this sample is shown in FIG.
From this X-ray diffraction spectrum, it is clear that the sample thus obtained is also a mixture of zirconium oxide and tungsten oxide, and the target zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) has not been obtained. It was.

上記した本発明の実施例と比較例から明らかなように、本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法に従って、出発物質に例えば塩化酸化ジルコニウム・八水和物(ZrOCl2・8H2O)と六塩化タングステン(WCl6)を用い、液相法(ゾル−ゲル法)で調製したアモルファス粉末を用いた場合のみ、目的とした単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)が得られることが明らかになった。 As is clear from the above-described Examples and Comparative Examples of the present invention, according to the method for producing zirconium tungstate according to the present invention, the starting materials are, for example, zirconium chloride oxide octahydrate (ZrOCl 2 .8H 2 O) and hexa It is clear that the target single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) can be obtained only when amorphous powder prepared by liquid phase method (sol-gel method) is used with tungsten chloride (WCl 6 ). Became.

この液相法(ゾル−ゲル法)により調製したアモルファス粉末は、結晶化前にその目的物の化学結合を有していると考えられ、また化学的に活性な状態にある。一方、放電プラズマ焼結(SPS)法等を用いた通電加圧焼結方法は、低温・短時間に高密度の焼結体を製造するのに適した方法である。
本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法は、これらの特徴を併用することで、今までは実現が困難であった、大形で純度の高い単相のタングステン酸ジルコニウム(ZrW28)を、安定的に、かつ短時間で作製することを実現したものである。
The amorphous powder prepared by this liquid phase method (sol-gel method) is considered to have a chemical bond of the target product before crystallization, and is in a chemically active state. On the other hand, an electric pressure sintering method using a discharge plasma sintering (SPS) method or the like is a method suitable for manufacturing a high-density sintered body at a low temperature and in a short time.
The method for producing zirconium tungstate according to the present invention uses large and pure single-phase zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ), which has been difficult to realize by combining these features. Thus, it can be manufactured stably and in a short time.

以上、本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法の実施例を、比較例とともに記載したが、上記実施例は、本発明の実施形態の一例示に過ぎず、本発明は、何ら上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。   As mentioned above, although the Example of the manufacturing method of the zirconium tungstate based on this invention was described with the comparative example, the said Example is only one illustration of embodiment of this invention, and this invention is what said Example above. Of course, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法の一実施例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed one Example of the manufacturing method of the zirconium tungstate based on this invention. 図1に示した方法で、タングステン酸ジルコニウムを作製する際の、各種段階でのX線回折スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the X-ray-diffraction spectrum in various steps at the time of producing zirconium tungstate by the method shown in FIG. 本発明に係るタングステン酸ジルコニウムの製造方法の他の実施例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the other Example of the manufacturing method of the zirconium tungstate based on this invention. 図3に示した方法で、タングステン酸ジルコニウムを作製する際の、各種段階でのX線回折スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the X-ray-diffraction spectrum in various steps at the time of producing zirconium tungstate by the method shown in FIG. 図3に示した方法で作製されたタングステン酸ジルコニウムの焼結体の熱膨張率を示した図である。It is the figure which showed the thermal expansion coefficient of the sintered compact of the zirconium tungstate produced by the method shown in FIG. 比較例の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the comparative example. 図6に示した方法における、各種段階でのX線回折スペクトルを示した図である。FIG. 7 is a diagram showing X-ray diffraction spectra at various stages in the method shown in FIG. 6.

Claims (5)

タングステンを含む第1の出発物質とジルコニウムを含む第2の出発物質とをタングステンとジルコニウムのモル比が2対1となるように用い液相で反応させてアモルファス粉末原料を作る液相反応過程と、得られた反応生成物を乾燥させる過程と、前記アモルファス粉末原料を結晶化させる結晶化過程とを含む、タングステン酸ジルコニウム(ZrW 2 8 の製造方法において、前記結晶化過程が、電気炉を用いて大気雰囲気中で前記アモルファス粉末原料を500℃から700℃の間で焼成する第1の焼成過程と、前記第1の焼成過程で焼成したアモルファス粉末原料を通電加圧焼結する第2の焼成過程とを含むことを特徴とする、タングステン酸ジルコニウムの製造方法。 A liquid phase reaction process in which a first starting material containing tungsten and a second starting material containing zirconium are reacted in a liquid phase such that the molar ratio of tungsten to zirconium is 2: 1 to produce an amorphous powder raw material; In the method for producing zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ) , including a process of drying the obtained reaction product and a crystallization process of crystallizing the amorphous powder raw material, the crystallization process includes an electric furnace A first firing process in which the amorphous powder raw material is fired between 500 ° C. and 700 ° C. in an air atmosphere, and a second current in which the amorphous powder raw material fired in the first firing process is pressure-sintered. A process for producing zirconium tungstate, comprising: 前記液相反応過程が、タングステンとジルコニウムのモル比が2対1となるように前記第1の出発物質と第2の出発物質を秤量する過程と、前記第1の出発物質を不活性ガス雰囲気中でアルコールに溶かす過程と、前記第2の出発物質をアルコールと酸に溶かす過程と、前記両液を混合して反応させる過程とを含むことを特徴とする請求項1に記載のタングステン酸ジルコニウムの製造方法。 The liquid phase reaction process includes a process of weighing the first starting material and the second starting material so that the molar ratio of tungsten to zirconium is 2: 1, and the first starting material is placed in an inert gas atmosphere. 2. The zirconium tungstate according to claim 1, comprising a step of dissolving in alcohol, a step of dissolving the second starting material in alcohol and acid, and a step of mixing and reacting the two solutions. Manufacturing method. 前記通電加圧焼結過程が、放電プラズマ焼結法を用いたものであることを特徴とする請求項1に記載のタングステン酸ジルコニウムの製造方法。   2. The method for producing zirconium tungstate according to claim 1, wherein the electric current pressure sintering process uses a discharge plasma sintering method. 前記放電プラズマ焼結法で、グラファイト製金型に原料粉末を充填し、プレス圧30MPaから50MPa、昇温速度100℃/minで600℃まで昇温し、2分から5分保持し放冷することにより焼結させることを特徴とする請求項3記載のタングステン酸ジルコニウムの製造方法。   Fill the graphite mold with the raw material powder by the above discharge plasma sintering method, raise the pressure to 600 ° C. at a press pressure of 30 MPa to 50 MPa and a temperature increase rate of 100 ° C./min, hold for 2 to 5 minutes, and allow to cool. The method for producing zirconium tungstate according to claim 3, wherein the sintering is performed by: 前記第1の出発物質が六塩化タングステンであり、前記第2の出発物質が塩化酸化ジルコニウム・八水和物であることを特徴とする請求項1に記載のタングステン酸ジルコニウムの製造方法。   The method for producing zirconium tungstate according to claim 1, wherein the first starting material is tungsten hexachloride and the second starting material is zirconium chloride oxide octahydrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190084332A (en) 2017-04-10 2019-07-16 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 A filler for a resin composition, a slurry composition containing a filler, and a filler-containing resin composition
KR20190117683A (en) 2018-04-06 2019-10-16 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 Filler for resin composition, filler containing slurry composition, and filler containing resin composition, and manufacturing method of filler for resin composition
US11613625B2 (en) 2017-04-10 2023-03-28 Admatechs Co., Ltd. Filler for resinous composition, filler-containing slurry composition and filler-containing resinous composition

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT502394B1 (en) * 2005-09-07 2007-03-15 Arc Seibersdorf Res Gmbh METHOD FOR PRODUCING A CERAMIC MATERIAL AND CERAMIC MATERIAL
JP4999091B2 (en) * 2007-09-11 2012-08-15 学校法人東京理科大学 Method for producing zirconium tungstate-silicon oxide composite sintered body
JP5537827B2 (en) * 2009-03-31 2014-07-02 住友化学株式会社 Method for producing aluminum titanate ceramics and aluminum titanate ceramics
US9099442B2 (en) 2013-08-05 2015-08-04 Micron Technology, Inc. Conductive interconnect structures incorporating negative thermal expansion materials and associated systems, devices, and methods
CN104386755B (en) * 2014-11-06 2016-06-08 上海阿拉丁生化科技股份有限公司 A kind of preparation method of high-purity wolframic acid
RU2598728C1 (en) * 2015-07-02 2016-09-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Method of producing nanostructured powder of zirconium tungstate
KR102090311B1 (en) * 2016-10-07 2020-03-17 주식회사 엘지화학 Preparation method of crystalline zirconium tungstate having negative thermal expansion
EP4671209A1 (en) * 2023-02-20 2025-12-31 JX Advanced Metals Corporation METHOD FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM VOLFAMAT

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2762225B2 (en) * 1994-02-07 1998-06-04 住友石炭鉱業株式会社 Spark plasma sintering method and apparatus
US5514360A (en) * 1995-03-01 1996-05-07 The State Of Oregon, Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education, Acting For And On Behalf Of Oregon State University Negative thermal expansion materials

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190084332A (en) 2017-04-10 2019-07-16 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 A filler for a resin composition, a slurry composition containing a filler, and a filler-containing resin composition
US11613625B2 (en) 2017-04-10 2023-03-28 Admatechs Co., Ltd. Filler for resinous composition, filler-containing slurry composition and filler-containing resinous composition
KR20190117683A (en) 2018-04-06 2019-10-16 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 Filler for resin composition, filler containing slurry composition, and filler containing resin composition, and manufacturing method of filler for resin composition
US11091647B2 (en) 2018-04-06 2021-08-17 Admatechs., Ltd. Filler for resinous composition, filler-containing slurry composition and filler-containing resinous composition as well as production process for filler for resinous composition

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