水熱条件下における LaFeO_3 結晶の生成

概要

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酸化ランタンと含水酸化鉄を出発試料としてLaFeO3の水熱合成を行った. 鉱化剤としてLiOH, NaOH, KOH, KNO3及びKClの各溶液を用いた場合, 合成にはKOHが最も有効であった. 次に圧力100MPa, 温度100°-800℃, 処理時間48時間, 0.51-53wt% KOH溶液, 及び100MPa, 300°-700℃, 1-168時間, 53wt%溶液の条件下においてLaFeO3の生成領域を求めた. LaFeO3の生成領域はKOH濃度及び時間の増加により低温側に移動していた. SEM観察によると合成されたLaFeO3結晶は100MP, 450°-500℃, 53wt% KOH溶液のとき最大となり, また {100} 面の良く発達した立方体状結晶となった. これは高温・高濃度ほどLaFeO3の溶解析出速度は大きいが, より高温ではLaFeO3はLa(OH)3とα-Fe2O3に再び分解する傾向があるためである. したがって100MPa, 450°-500℃, 53wt% KOHという条件はLaFeO3の水熱合成及び育成の最適条件であると思われる. しかしながら, 長時間処理しても結晶は大きくならなかったので温度差法による育成が必要である. この条件下で温度差5℃をつけて168時間育成した結果, 0.8mmのLaFeO3結晶が得られた.
社団法人日本セラミックス協会の論文
1982-09-01