[发明专利]稀土类硫氧化物的制造方法、稀土类硫氧化物以及蓄冷材料

说明书

本发明提供一种稀土类硫氧化物的制造方法，以及使用该方法得到的稀土类硫氧化物，所述方法包含以下工序：将含有稀土类元素R的稀土类氧化物、硫酸离子的供给源、溶媒以相对于每1摩尔所述稀土类元素R，硫酸离子的量为0.6摩尔以上0.7摩尔以下的混合比(摩尔比)进行混合，得到混合物A的工序(1)；将所述混合物A在98℃以上加热处理2小时以上，得到沉淀物的工序(2‑A)；和将所述沉淀物在还原气氛中、在600℃以上1000℃以下进行还原处理，得到R₂O₂S的工序(3)。另外，本发明还提供含有该稀土类硫氧化物的蓄冷材料。

技术领域

本发明涉及可使用于蓄冷材料的稀土类硫氧化物的制造方法，所述蓄冷材料适用于液体氦温度(4.2K)水平的极低温冷冻机；使用该方法得到的稀土类硫氧化物以及含有该稀土类硫氧化物的蓄冷材料。

背景技术

在作为医疗用核磁共振图像拍摄装置(MRI)或高敏感度的磁性传感器的超导量子干涉仪(SQUID)等中，使用超导电磁体。在该超导电磁体的冷却中，液体氦水平的温度(4.2K)是必要的。作为实现该极低温度的冷冻机中适合使用的蓄冷材料，可以列举出在4K～6K的范围内具有较大比热容的稀土类硫氧化物。

作为以往已知的稀土类硫氧化物的制造方法，专利文献1中公开了在硫化氢气流中将稀土类的氧化物进行烧制的方法。另外，专利文献2中公开了以下方法：使至少1种稀土类的氧化物悬浊于水中，加入每1摩尔稀土类的氧化物中相应地溶解了1摩尔硫酸或至少1种稀土类的硫酸盐，将得到的粉末状沉积物在稀土类的氧硫酸盐中烧制，进而在还原气氛下进行烧制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-213252号公报

专利文献2:日本特开2000-313619号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1中公开的方法，由于在制造阶段中使用大量的硫化氢，因此在安全性方面存在问题。另外，专利文献2中公开的方法，未反应的稀土类氧化物作为杂质残留下来，存在得到的稀土类硫氧化物不是单相的问题。

本发明即是着眼于这些以往技术中存在的问题点。本发明的目的在于提供一种新型的制造方法、利用该制造方法得到的高纯度的稀土类硫氧化物以及含有该稀土类硫氧化物的蓄冷材料，其中，所述新型的制造方法与以往的方法相比，可以安全地制造杂质少且比热容特性良好的稀土类硫氧化物。

解决问题的手段

根据本发明，提供一种稀土类氧硫化物的制造方法，该方法为新型的制造方法，其与以往的方法相比，可以安全地制造杂质少且比热容特性良好的稀土类硫氧化物；该方法包含以下工序：将含有稀土类元素R的稀土类氧化物、硫酸离子的供给源、溶媒以相对于每1摩尔所述稀土类元素R，硫酸离子的量为0.6摩尔以上0.7摩尔以下的混合比(摩尔比)进行混合，得到混合物A的工序(1)；将所述混合物A在98℃以上加热处理2小时以上，得到沉淀物的工序(2-A)；和将所述沉淀物在还原气氛中、在600℃以上1000℃以下进行还原处理，得到R₂O₂S的工序(3)。

作为硫酸离子的供给源，可以列举浓硫酸、稀土类硫酸盐以及硫酸铵等。另外，也可以使用该供给源与溶媒成为一体的稀硫酸、或者各种硫酸盐溶液。优选水作为溶媒。

该制造方法也可以进一步含有工序(2-B)，该工序为在工序(2-A)之后、工序(3)之前将上述沉淀物在大气气氛中，在600℃以上900℃以下烧制处理2小时以上，得到R₂O₂SO₄。这种情况下，工序(3)中被还原处理的物质为R₂O₂SO₄。