[發(fā)明專利]固體組合物和功能性陶瓷的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011203877.2
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112778011A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 橫山知史;豊田直之;山本均
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/622;C04B35/624
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 沈丹陽

本發(fā)明提供固體組合物和功能性陶瓷的制造方法，能夠通過較低的溫度且較短的時間內(nèi)的熱處理來穩(wěn)定地形成具有期望的特性的功能性陶瓷。本發(fā)明的固體組合物其特征在于，用于形成具有結(jié)晶相的功能性陶瓷，包含氧化物和含氧酸化合物，該氧化物由在常溫常壓下與所述功能性陶瓷的所述結(jié)晶相不同的結(jié)晶相構(gòu)成。含氧酸化合物優(yōu)選包含硝酸根離子、硫酸根離子中的至少一者作為含氧酸根陰離子。另外，所述氧化物的晶體粒徑優(yōu)選為10nm以上200nm以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體組合物和功能性陶瓷的制造方法。

背景技術(shù)

作為由復合氧化物構(gòu)成的各種功能性陶瓷，具體地說，例如，已知有熒光體陶瓷、波長轉(zhuǎn)換陶瓷、磁性陶瓷、超導體陶瓷等功能性陶瓷。

以往，復合氧化物陶瓷是通過如下方法獲得的：在混合由其構(gòu)成元素分別構(gòu)成的多個氧化物粒子、化合物并在氧化氣氛中進行合成反應之后，經(jīng)過粉碎、成形并再次進行高溫燒結(jié)。

例如，在專利文獻1中公開有如下方法：在制造層疊有作為熒光體陶瓷的釔鋁石榴石和波長轉(zhuǎn)換陶瓷而成的復合體時，在將成為熒光體及波長轉(zhuǎn)換陶瓷各自的原料的氧化物粉末的混合物進行帶成形并層疊之后，進行高溫燒結(jié)。

另外，在專利文獻2中記載有如下方法：通過將被用作鐵氧體磁芯的釔鐵石榴石陶瓷與由貴金屬構(gòu)成的導電體進行一體燒結(jié)來形成非可逆電路元件用的磁性陶瓷。

另外，在專利文獻3中公開有如下內(nèi)容：為了形成用作超導體的YBCO元件，在將由高溫燒結(jié)合成的YBCO粉碎而獲得粉碎物之后，將該粉碎物再次燒結(jié)而獲得塊狀的元件。

專利文獻1：日本特許第5763683號公報

專利文獻2：日本特開2011-73937公報

專利文獻3：日本特開2017-94442號公報

在上述專利文獻1的情況下，存在如下問題：在將基于熱處理即退火的產(chǎn)物粉碎之后，再次進行熱處理即燒結(jié)，從而導致釔離子在燒結(jié)氣體中揮發(fā)，最終獲得的陶瓷的組成偏離所期望的組成，無法獲得所期望的特性。

另外，在上述專利文獻2中，存在如下問題：由于通過以高溫同時燒結(jié)不同的各種氧化物，易于在異種界面產(chǎn)生不需要的元素擴散，在內(nèi)部生成氧空孔等缺陷，因此會導致作為熒光體的特性降低。

另外，在上述專利文獻3中，存在如下問題：在高溫下的再燒結(jié)時，易于形成與晶體的相轉(zhuǎn)變、氧缺陷的生成相伴的雜質(zhì)晶體，導致作為超導體的主特性即磁場中臨界電流密度降低。

為了避免上述那樣的問題，有時也添加燒結(jié)助劑，但是在該情況下，有時伴隨著反應燒結(jié)，在與熔劑的熱分解、相變相伴的發(fā)熱時產(chǎn)生有水、酸等副產(chǎn)物，從而對異種材料界面進行蝕刻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出，能夠作為以下的應用例來實現(xiàn)。

本發(fā)明的應用例所涉及的固體組合物其特征在于，用于形成具有結(jié)晶相的功能性陶瓷，

包含氧化物和含氧酸化合物，所述氧化物由在常溫常壓下與所述功能性陶瓷的所述結(jié)晶相不同的結(jié)晶相構(gòu)成。

另外，在本發(fā)明的其它應用例所涉及的固體組合物中，所述含氧酸化合物包含硝酸根離子、硫酸根離子中的至少一者作為含氧酸根陰離子。

另外，在本發(fā)明的其它應用例所涉及的固體組合物中，所述氧化物的結(jié)晶相為鈣鈦礦型晶體，

所述功能性陶瓷的結(jié)晶相為立方晶石榴石型晶體。

另外，在本發(fā)明的其它應用例所涉及的固體組合物中，所述氧化物的結(jié)晶相為立方晶型晶體，

所述功能性陶瓷的結(jié)晶相為鈣鈦礦型晶體。