CN1059178C - α-氧化铝及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种α-氧化铝的制造方法，是将拜尔法获得的氢氧化铝或该法获得的氢氧化铝经煅烧得到的过渡氧化铝，进行粉碎，接着置于含1(体积)%以上氯化氢气体，或含1(体积)%以上氯气和0.1(体积)%以上水蒸汽的环境气氛中，于600-1400℃下进行煅烧的方法。和利用该法获得的α-氧化铝粉末，氧化铝纯度在99.8(重量)%以上，钠含量低于40ppm，铁含量低于20ppm。

Description

α-氧化铝及其制造方法
本发明是关于高纯粉末状α-氧化铝及其制造方法。
α-氧化铝被广泛地用作研磨材料、烧结用材料、等离子体溶射材料、填充材料等。过去，一般的而且最便宜的氧化铝工业制造方法是拜尔法。该方法是将原料铝矾土用氢氧化钠处理所得到的氢氧化铝，在大气中煅烧，制得α-氧化铝粉末。
然而，在使用此法制造的氢氧化铝中，含有大量的钠，这种钠成分在大气中煅烧获得的α-氧化铝中，也几乎原样地仍然存留。因此，在将这种α-氧化铝用作点火栓等电器绝缘材料时，存留的钠成分将损害电器的绝缘性。
为了解决这种问题，已提出了很多种方案。例如，在特开昭47-5744号公报中公开了一种脱除钠的方法，即在煅烧利用拜尔法得到的含有大量钠的氢氧化铝时，用盐酸或氯化铝水溶液对该氢氧化铝进行湿润，再装入硅酸质耐火容器中，於炉中进行煅烧。
在特开昭48-34680号公报中公开了一种方法，即，将拜尔法获得的氢氧化铝或氧化铝与盐酸或氯化铝和硼酸或氧化硼共存的情况下，进行煅烧的方法。在特开昭54-16398号公报中公开了一种方法，即，在拜尔法获得的氢氧化铝中添加盐酸或氯化铝及少量二氧化硅系物质，进行混合、煅烧后，使二氧化硅系物质和氧化铝分离的方法。
然而，在用这些方法获得的α-氧化铝粉末中，即使进行脱钠处理后，仍含有400-100ppm的钠(以Na2O换算，0.04-0.01(重量)％)，根据各种用途未必能满足要求。在用这些方法煅烧氧化铝粉末时，也难以去除影响颗粒成长的钙和铁等其它杂质。
进而，用这些方法获得的α-氧化铝粒子的形状呈不定形，由于含有大量的粗大凝聚粒子，根据各种用途，使用球磨机或振动磨机，经过粉碎制得成品，而这种粉碎也未必容易，为此还要花费粉碎费用，而且由于粉碎要很长时间，这就产生细微粉末，扩大了粒度分布，并由于异物的混入，使纯度降低。
同时，美国专利3175883号说明书中公开了一种方法，即在脱除钠处理的同时，作为控制α-氧化铝粒子直径的方法，使氢氧化铝与氯气和氟化铝共存的情况下，於1000℃以上进行煅烧的方法。使用这种方法获得的α-氧化铝中的钠含量，虽然降低到作为原料的氢氧化钠中钠含量的30(重量)％以下，但仍不能获得钠含量低於100ppm的α-氧化铝。
在美国专利3532460号说明书中公开了一种含杂质很少的氧化铝的制造方法，该法是将被钾、铁、锌、钙、锰、铜或钠的氧化物污染的过渡氧化铝，利用加热处理使其含水量为2-6(重量)％，比表面积为40～120m2/g，接着在游离氧的氯气环境下，於800-1000℃下进行热处理后，再进行水洗和加热处理。然而，用此法获得的氧化铝是过渡氧化铝，虽然该氧化铝中的铁含量，用氯气环境处理得到大幅度降低，钠和钙的含量，在氯气处理后再进行水洗和加热处理，而得到降低，但是，仍不能得到钠含量和钙含量分别低於100ppm的高纯度氧化铝粉末。
在特开昭64-3008号公报中公开了一种制造易粉碎氧化铝粉末的方法，即拜尔法获得的二次平均粒子直径为10μm以下的氢氧化铝或过渡氧化铝，进行机械冲击后，在含氯物质的存在下进行煅烧。然而，具体公开的方法是将原料氢氧化铝在盐酸中悬浮，干燥后进行煅烧，获得α-氧化铝粉末的方法，但仍不能获得钠含量低於100ppm的高纯度α-氧化铝。
本发明者们经过对制造钠含量等很低的高纯α-氧化铝粉末方法的深入研究，结果发现将原料粉碎，接着在含有特定浓度的氯化氢气体，或氯气和水蒸汽的气氛中进行煅烧，可制得钠含量、铁含量很低的高纯α-氧化铝粉末，并至此完成了本发明。
即，本发明所提供的α-氧化铝制造方法是将拜尔法获得的氢氧化铝，或煅烧拜尔法获得的氢氧化铝而得到的过渡氧化铝，进行粉碎，接着在含有1(体积)％以上氯化氢，或含有1(体积)％以上氯气和0.1(体积)％以上水蒸汽的气氛中，於600-1400℃下进行煅烧。
再者，本发明提供一种粉末状的α-氧化铝，是对拜尔法获得的氢氧化铝或煅烧拜尔法获得的氢氧化铝而得到的过渡氧化铝进行粉碎，接着在含有1(体积)％以上氯化氢的，或含有1(体积)％以上氯气和0.1(体积)％以上水蒸汽的气氛中，於600-1400℃下进行煅烧，得到一种粉末状α-氧化铝，该氧化铝的纯度在99.8(重量)％以上，钠含量在40ppm以下，铁含量在20ppm以下。
下面将详细说明本发明
本发明利用由拜尔法获得的氢氧化铝，煅烧由拜尔法获得的氢氧化铝而得到的过渡氧化铝，作为原料。在以下说明中，将作为本发明方法中的原料，使用由拜尔法获得的氢氧化铝或煅烧由拜尔法获得的氢氧化铝而得到的过渡氧化铝，统一略称为拜尔法获得的氢氧化铝等。
拜尔法获得的氢氧化铝是由1μm以上，通常是10μm以上的一次粒子凝聚而形成的10～100μm的二次粒子。在该氢氧化铝中含钠200ppm以上，通常为500～2000ppm，含钙10ppm以上，通常为50-500ppm，含铁20ppm以上，通常为50～200ppm左右。
本发明方法中，将由拜尔法获得的氢氧化铝等在煅烧前预先粉碎，再在含1(体积)％以上氯化氢的或含1(体积)％以上氯气和0.1(体积)％以上水蒸汽的气氛中，於600-1400℃下，最好800～1200℃温度下进行煅烧，得到粉末状α-氧化铝。
通过本发明的方法，可以获得钠含量低於40ppm，铁含量低於20ppm的高纯度α-氧化铝粉末。
再者，本发明方法中，要想获得钠含量低於40ppm，铁含量低於20ppm，钙含量低於40ppm的好的，或钠、铁和钙含量分别低於10ppm的更好的高纯α-氧化铝粉末时，最好对上述拜尔法获得的氢氧化铝等进行预粉碎工序和煅烧工序的同时对煅烧获得的α-氧化铝，实施清洗工序。
由于对拜尔法获得的氢氧化铝等，预先粉碎，再煅烧，从而能获得由0.1-2μm左右细微粒子构成的粉末状α-氧化铝。另外，所得α-氧化铝粒子的粒子直径，可以通过向煅烧时的原料，即拜尔法获得的氢氧化铝等中添加晶种的方法进行控制。
在此，所谓控制α-氧化铝粒子直径的晶种，由于成为α-氧化铝结晶成长的核心，α-氧化铝将把该晶种作为晶核，围绕着它成长，例如可举出：铝、钛、钒、铬、铁、镍等的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物、碳氮化物、卤化物等。
拜尔法获得的氢氧化铝等粉碎后的粒子直径，由于依赖於作原料用的由拜尔法获得的氢氧化铝等的粒子直径，所以不一定进行限定，以累积粒度分布的50％直径计(D50)，最好在10μm以下，在5μm以下更好，特别好的是使用将氢氧化铝等粉碎到没有一次粒子残存程度的粒子，这可以获得纯度更高的α-氧化铝粉末。
对拜尔法获得的氢氧化铝等进行粉碎的方法没有特殊限定。例如可举出通常工业中所用的，振动磨机或球磨机进行粉碎的方法。在进行这些形式的粉碎时，可以使用干式粉碎或湿式粉碎，或它们的组合式粉碎等方法。
另外，作为用於粉碎拜尔法获得的氢氧化铝等的粉碎容器和球，可以使用氧化铝制的，或氧化锆制的，或树脂制的。通过粉碎的拜尔法获得的氢氧化铝等原料中，最好不要造成钠、铁和钙等的污染的方法进行粉碎。
作为这种粉碎方法，例如可举出：使用树脂制的或氧化铝制的粉碎容器，作为粉碎用球可以使用氧化锆制的，树脂制的或氧化铝制的。这种粉碎方法，在制备最高纯度的α-氧化铝时，是最为有效的方法。
另外，根据需要，可以使用在粉碎后进行分级后，再煅烧的方法。例如，在粉碎后的氢氧化铝中仍残存末粉碎的一次粒子，而使粒度分布很广的情况时，可以进行分级，去除大粒子后，或者调整规定的粒子直径后，再煅烧。这种方法，由于可获得高纯度的α-氧化铝，是最好的方法。
对分级方法不作特殊限定，例如，可以使用工业中使用的湿式或干式分级法。
接着将上述粉碎的拜尔法获得的氢氧化铝等置於如下气氛中进行煅烧，对於该环境气氛总体积，含有1(体积)％以上氯化氢，最好含5(体积)％以上，含10(体积)％以上更好。对於氯化氢气体的浓度上限，虽然没有特殊限定，但从工业生产角度考虑，70(体积)％以下为好，更好的是在50(体积)％以下，低於40(体积)％进而更好。作为氯化氢气体的稀释气体，可以使用氩气等惰性气体、氮气、氢气或空气，或者它们的混合气。
或者，将上述由粉碎的拜尔法获得的氢氧化铝等置於如下环境气氛中进行煅烧，即对於该环境气氛的总体积，含有1(体积)％以上氯气，最好含5(体积)％以上，含10(体积)％以上更好，和含有0.1(体积)％以上的水蒸汽，最好含1(体积)％以上，含5(体积)％以上更好。对於氯气和水蒸汽的浓度上限，虽然没作特殊限定，但从工业生产角度考虑，氯气在70(体积)％以下为好，最好在50(体积)％以下，低於40(体积)％更好。作为氯气和水蒸汽的稀释气体，可利用氩气等惰性气体、氮气、氢气或空气，或者它们的混合气。
煅烧时气氛气体压力没作特殊限定，可以在工业应用范围内任意选择。在这种环境气氛中煅烧，由于煅烧温度比较低，所以可获得本发明目的的α-氧化铝粉末。
煅烧温度为600～1400℃，最好为800～1200℃。控制在这个温度范围内进行煅烧，以工业上有利的速度生成α-氧化铝，同时，生成的α-氧化铝粒子相互之间难以产生凝聚，即使在刚煅烧后，也能获得由粒度分布狭窄的α-氧化铝粒子形成的本发明粉末状α-氧化铝。作为本发明的特征之一是在与过去方法相比，较低的温度下进行煅烧，仍可获得α-氧化铝。
适宜的煅烧时间，由于依赖於环境气氛的浓度和煅烧温度，虽不作限定，但在1分钟以上为好，最好在10分钟以上。从拜尔法获得氢氧化铝等至到α-氧化铝粒子结晶成长为止，进行煅烧就足够了。采用本发明的制造方法，在比过去方法煅烧时间更短的时间内，仍可获得本发明目的的α-氧化铝粉末。
对於气氛气体的供给源和供给方法不作特殊限定。最好是将上述气氛气体直接导入作为原料的拜尔法获得的氢氧化铝等所存在的反应体系内。
对煅烧装置也不必限定，可采用所说的煅烧炉。煅烧炉最好是由不被氯化氢气体腐蚀的材质制成。同时也希望备有气氛气体的调整结构。由于使用的氯化氢气体或氯气是腐蚀性气体，所以希望煅烧炉具有密封性能。
工业上最好以连续方式进行煅烧，例如，可使用隧道炉、回转炉等。由于α-氧化铝的粒子成长在腐蚀性气体的气氛中进行，所以煅烧工序中所用的装置，如坩埚和舟皿，最好是由氧化铝、石英、耐酸砖制的，或石墨制的。
利用上述制造方法制得的粉末状α-氧化铝，由于是在含有氯化氢气体，或含有氯气和水蒸汽的气氛中煅烧而成的，所以在拜尔法获得的氢氧化铝中所含的钠成分和铁成分分别可以降低至钠含量低於40ppm，铁含量低於20ppm，钠含量最好低於10ppm，铁含量最好低於10ppm。
然而，利用上述本发明方法制得的α-氧化铝粉末，只在上述气氛中煅烧，仍残存有若干钠，按照所用拜尔法获得的氢氧化铝等的钙含量，仍含有大量的杂质钙。煅烧钙含量多的α-氧化铝粉末制作烧结体时，钙就成为影响异常粒子成长的主要原因，这容易引起烧结体的强度等特性降低。为了用於这种用途，必需制得钙含量少的α-氧化铝粉末。
因此，对於这种情况，将煅烧后的粉末状α-氧化铝进行洗涤，可获得钙含量降低的α-氧化铝粉末。这种方法对於将钙含量低於40ppm的，更高纯度的粉末状α-氧化铝作为目的产品时，特别好。
即，进行洗涤工序时，可将钙含量降低到40ppm以下，最好降低到10ppm以下。
这种情况下，对洗涤方法没有作特殊限定，作为溶解煅烧后α-氧化铝中所含钠和钙的成分的溶剂，例如可用水进行洗涤。具体讲是将煅烧得到的α-氧化铝粉末投入到室温～100℃的水中，进行搅拌等，在水把钠和钙成分浸出之后，进行过滤，再进行水洗的方法。作为水洗的程度，最好是洗涤到如下程度，即在水洗后的排水中，例如滴加硝酸银水溶液，观察该排水是否变得白浊，直到确认该排水中无氯离子存在时为止。
采用上述本发明的制造方法，可将廉价的拜尔法获得的氢氧化铝作为原料，使氧化铝的纯度很容易达到99.8(重量)％以上，通常是99.9(重量)％以上的高纯度粉末状氧化铝。
利用上述本发明的制造方法制得的粉末状α-氧化铝，有时含有若干凝聚粒子，但这种凝聚是轻度的，进行简单的粉碎，就能很容易地制得没有凝聚粒子的粒度分布狭窄的本发明粉末状α-氧化铝。
此外，所说的粒度分布狭窄的粉末状α-氧化铝是具有如下的粒度分布，即，从累积粒度分布的微粒子一侧考虑，当分别将累积10％直径、累积90％直径取为D10、D90时，D90/D10的值要小，其值最好低於15，在10以下更好，低於5就特别好。
将由本发明方法制得的粉末状α-氧化铝用作原料，可制得烧结体密度在3.8g/cm3以上的高密度烧结体。
虽然对烧结体的制造方法没有特殊限定，但可举出如下方法，根据需要，利用水等溶剂进行洗涤，进行干式粉碎或湿式粉碎等简便的粉碎，制成粒度分布更狭窄的粉末状α-氧化铝后，进行加压成形，粉浆浇铸成形等成形法，制作成形体，在大气中，於1400-1700℃下进行煅烧。
下面利用实施例详细说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
本发明中的各种测定按如下进行。
1.由拜尔法获得的氢氧化铝和α-氧化铝粉末的累积粒度分布和α-氧化铝粒子的平均粒子直径的测定。
(1)使用将激光散射法作为测定原理的标准分级机(マルバ-ン社制)进行测定。
(2)拍摄α-氧化铝的SEM照片(扫描电子显微镜、日本电子株式会社制：T-220)，从照片中选出50～100个粒子，进行图像剖析，求出相当于圆的平均直径值。所谓相当于圆的直径是换算成面积等於真圆的直径。
2.氧化铝纯度的测定
利用发光分析测定杂质离子硅、铁、钛、镁、钠、钙、钾、锆、钇的混入量，求出换算成氧化物的杂质含量，这些总量(重量％)从100(重量)％中扣除，即为氧化铝的纯度。
在实施例中使用的拜尔法获得的氢氧化铝原料如下所示。
1.氢氧化铝A
一次粒子直径约5～20μm，累积粒度分布的累积50％直径(D50)为17μm，含钠830ppm，含钙190ppm，含铁62ppm的氢氧化铝。
2.氢氧化铝B
一次粒子直径约5～20μm，累积粒度分布的累积50％直径(D50)为38μm，含钠1000ppm，含钙90ppm，含铁26ppm的氢氧化铝。
3.氢氧化铝C
一次粒子直径约1-5μm，累积粒度分布的累积50％直径(D50)为11μm，含钠670ppm，含钙58ppm，含铁39ppm的氢氧化铝。
由拜尔法获得的氢氧化铝的粉碎方法如下所示。
1.粉碎方法A
将在130℃下干燥的氢氧化铝50g和氧化铝球(ニツカト-社制、HD氧化铝球，∮15mm)1800g，装入氧化铝制的2升罐(ニツカト-社制，HD球磨机、B型)内，用振动机(安川电气制作所制、Vibro-pot)，以振幅±4mm，粉碎2小时。
2.粉碎方法B
将在130℃下干燥的氢氧化铝50g和氧化锆球(ニツカト-社制、YTZ球，∮15mm)3000g，装入氧化铝制的2升罐内(同上)，用振动机(同上)，以振幅±4mm，粉碎30分钟。接着将粉碎的氢氧化铝25g、蒸馏水150g，氧化锆球1200g，装入聚乙烯制的1升罐内，利用球磨机，以转数60rpm，粉碎12小时后，於130℃下进行干燥。
3.粉碎方法C
将在130℃下干燥的氢氧化铝90g和氧化铝球1800g，装入氧化铝制的2升罐内(同上)，利用球磨机，以转数60rpm，粉碎6小时。由于在粉碎物中残存有未粉碎的氢氧化铝粒子，为除去这些粒子，进行湿式分级，将氢氧化铝的粒径调整到10μm以下。
4.粉碎方法D
将氢氧化铝25g和作为晶种的α-氧化铝(住友化学社制、AKP-50，一次粒子直径约0.2μm)0.14g，和氧化锆球1000g，装入聚乙烯制的1升罐内，利用球磨机，以转数60rpm，粉碎6小时后，於130℃下进行干燥。
氯化氢气体是使用鹤见ソ-ダ(株)制的压缩氯化氢气(纯度99.9％)。
煅烧程序如下。将原料氢氧化铝A和B装入氧化铝制的坩埚内，盖以白金制的盖，将氢氧化铝C装入白金制容器内，盖以白金制的盖。填充量为3-35g，填充深度为10～15mm，在石英制的炉心管式的(直径58mm，长1200mm)管式炉(株式会社乇トヤマ制，MS电气炉)内进行煅烧，升温速度为以10℃/分升到900℃，再以5℃/分升到1100℃。
气氛气体浓度的调节是利用流量计进行气体流量调节，作为气氛气体的氯化氢的稀释气体，使用氮气，将气氛气体的流量线速度调整为10cm/分，从室温下通入气体。
在达到规定的温度后，在此温度下保持规定的时间。将此分别称之为保持温度(煅烧温度)和保持时间(煅烧时间)。经过规定的保持时间后，通入氮气进行冷却，在装有原料氢氧化铝的氧化铝坩埚内或白金制容器内，得到本发明目的的粉末状α-氧化铝。
同时还示出了比较例2和3，原料氢氧化铝在130℃的空气中煅烧，是将原料氢氧化铝装入氧化铝制的坩埚内，约填充10g，进行煅烧。
将煅烧获得的粉末状α-氧化铝进行洗涤的方法，如下所示。
1.洗涤方法A
将α-氧化铝粉末约20g投入80g的蒸馏水中，在室温下搅拌30分钟后，过滤，再用蒸馏水洗涤2次后，於130℃下进行干燥。
2.洗涤方法B
将α-氧化铝粉末约5～10g投入500g蒸馏水中，在80℃下搅拌30分钟后，过滤，再用80℃蒸馏水洗涤，在洗涤后的排水中添加硝酸银水溶液，直到确认该排水中没有氯离子反应为止，再在130℃下进行干燥。
另外，对一部分粉末状α-氧化铝，进行粉碎后，测定其累积粒度分布，之后，进行浆状浇铸成形，在1600℃下烧结2小时，用阿基米德法测定烧结体的密度，之后，将烧结体表面研磨成镜面，在SEM下观察，测定烧结体的粒径。
粉末状α-氧化铝的粉碎方法，如下所示。
1.粉碎方法A
将煅烧后的α-氧化铝粉末约20g和直径15mm的氧化锆球1000g装入聚乙烯制的1升罐内，用干式球磨机，以转粉80rpm，粉碎6小时。
2.粉碎方法B
在上述干式粉碎方法A的条件下，添加80g蒸馏水，再以转数80rpm，进行6小时湿式球磨粉碎后，过滤含有α-氧化铝的浆液，用蒸馏水洗涤2次后，在130℃下进行干燥。
3.粉碎方法C
将用洗涤方法B洗涤过的α-氧化铝粉末5g和直径5mm的氧化锆球1000g装入聚乙烯制的500毫升罐内，以转数80rpm，进行6小时干式球磨粉碎。
浆状浇铸成形的方法是对粉碎后的α-氧化铝粉末15g，混合蒸馏水10.5g和分散剂(SNテイスパ-ザント5468、サンノプコ社制)0.18g，进行超声波分级30分钟处理后，再浇铸到石膏模具内。
实施例1～4
将拜尔法获得的氢氧化铝A和B粉碎后，在氯化氢气气氛中进行煅烧。原料的种类、粉碎条件、粒径、煅烧条件等，及得到的粉末状α-氧化铝的评价结果列於表1和表2。
实施例5
洗涤实施例1中得到的粉末状α-氧化铝。原料的种类、粉碎条件、粒径、煅烧条件等，及得到的粉末状α-氧化铝的评价结果列於表1和表2。(表1、表2见文后)
实施例6
洗涤实施例4中得到的粉末状α-氧化铝。原料的种类、粉碎条件、粒径、煅烧条件等，及得到的粉末状α-氧化铝的评价结果列於表1和表2。
实施例7
将拜尔法获得的氢氧化铝C粉碎后，在氯化氢气体气氛中煅烧，并洗涤得到的粉末状α-氧化铝。原料的种类、粉碎条件、粒径、煅烧条件等，及得到的粉末状α-氧化铝的评价结果列於表1和表2。
实施例8
将实施例1中得到的α-氧化铝粉末进行干式粉碎后，进行浆状浇铸成形，在1600℃下进行烧结。
煅烧后的α-氧化铝平均粒子直径为0.7μm，D90/D10的值为10.2。虽然含有若干凝聚粒子，但由于是轻度凝聚，利用干式粉碎，很容易使D90/D10的值降为4.0，粒度分布变狭窄。
将这种干式粉碎的α-氧化铝粉末在1600℃下烧结，使其致密到3.92g/cm3，钙的含量多於280ppm，可认为在烧结体中有异常粒子成长。
粉碎后的α-氧化铝粉末和烧结体的评价结果列於表3。(表3见文后)
实施例9
将实施例1中得到的α-氧化铝粉末进行湿式粉碎后，进行洗涤，将得到的α-氧化铝粉末进行浆状浇铸成形，在1600℃下进行烧结。
煅烧后的α-氧化铝平均粒子直径为0.7μm，D90/D10的值为10.2，虽然含有若干的凝聚粒子，但由于这种凝聚是轻度的，利用干式粉碎，很容易将D90/D10降至4.3，粒度分布变得狭窄。
这种湿式粉碎后洗涤的α-氧化铝粉末，在1600℃下烧结，致密到3.85g/cm3，钙含量少於23ppm，不认为烧结体内有异常粒子成长。
实施例10
将实施例7中得到的α-氧化铝粉末进行干式粉碎，进行浆状浇铸成形，在1600℃下烧结，示出结果。
煅烧后的α-氧化铝平均粒子直径为0.6μm，D90/D10的值为8.1，虽然含有若干凝聚粒子，但这种凝聚是轻度的，利用干式粉碎很容易使D90/D10的值降为3.6，粒度分布变的狭窄。干式粉碎后的α-氧化铝粉末，在1600℃下烧结，使其致密到3.98g/cm3，钙含量少於9ppm，不认为烧结体内有异常粒子成长。
粉碎后的α-氧化铝粉末和烧结体的评价结果列於表3。
比较例1～3
按照过去的方法将拜尔法获得的氢氧化铝A和C，在空气中进行煅烧。原料的种类、粒径、煅烧条件及得到的氧化铝的评价结果列於表1和表2。
得到的粉末状氧化铝在1100℃下煅烧，除了α相以外，还含有K相，δ相等，没能获得单一α相的粉末(比较例1)。
在1300℃下煅烧获得的粉末状α-氧化铝粉末，约0.2μm的α-氧化铝粒子相互间牢固地聚集在一起，不认为在空气中煅烧有降低杂质的效果(比较例2和3)。
比较例4
对拜尔法获得的氢氧化铝A不预先进行粉碎，只在氯化氢气气氛中煅烧，也不进行洗涤。
得到的粉末状α-氧化铝的平均粒子直径大於2.2μm，钠含量也只降低到60ppm。原料的种类、粉碎条件、粒径、煅烧条件等，及得到粉末状α-氧化铝的评价结果列於表1和表2。
比较例5
除了将煅烧的保持温度保持在30分钟外，其它和比较例4的方法相同，进行湿式粉碎后，洗涤进行浆状浇铸成形，在1600℃下烧结，示出结果。
煅烧后的α-氧化铝平均粒子直径大於2.2μm，湿式粉碎后的D90/D10的值为7.9，粒度分布也比较宽，钠含量和钙含量都在40ppm以上。
湿式粉碎后洗净的α-氧化铝粉末，在1600℃下烧结，致密到3.24g/cm3。
粉碎后的α-氧化铝粉末和烧结体的评价结果列於表3。
根据本发明的α-氧化铝制造方法。是将钠、铁和钙含量多的，廉价的用拜尔法获得的氢氧化铝或用该法获得的氢氧化铝经煅烧得到的过渡氧化铝作为原料，可以很容易地廉价地获得具有过去低碱度氧化铝以上标准的氧化铝纯度，钠、铁和钙含量少的α-氧化铝粒子形成的粉末状α-氧化铝。
本发明高纯度的粉末状α-氧化铝，用作点火栓和IC基板等电器绝缘材料时，可预计能提高该电器绝缘材料的绝缘性能。而且，本发明的粉末状α-氧化铝，由於α-氧化铝粒子之间的凝聚很弱，所以可利用球磨和振动磨等很容易地进行粉碎，粉碎得到的α-氧化铝粒度分布也狭窄，适於用作研磨剂和烧结用原料。
                                       [表1]
             原  料                   煅烧条件 煅烧粉未洗涤方法
  氢氧化铝   粉碎方法   D50直径(μm)    HCl气(体积％)   保持温度(℃)  保持时间(分)
实施例1     A     A     4.4     30     1100     30 未洗涤
实施例2     A     B     2.4     30     1100     30 未洗涤
实施例3     A     C     2.3     30     1100     30 未洗涤
实施例4     B     A     4.7     30     1100     30 未洗涤
实施例5     A     A     4.4     30     1100     30     A
实施例6     B     A     4.7     30     1100     30     A
实施例7     C     D     2.9     30     1100     30     B
比较例1     A    ---     17  空气中煅烧     1100     30 未洗涤
比较例2     A    ---     17  空气中煅烧     1300     30 未洗涤
比较例3     C    ---     11  空气中煅烧     1300     30 未洗涤
比较例4     A    ---     17     30     1100     180 未洗涤
                                        [表2]
α-氧化铝平均粒子直径(μm)     D50直径(μm)   D90直径------D10直径   氧化铝纯度(重量％)   钠含量ppm)   钙含量(ppm)   铁含量(ppm)
实施例1     0.7     3.1     10.2     99.92     18     280     14
实施例2     0.5     1.7     5.4     99.85     4     330     8
实施例3     0.5     1.9     6.8     99.92     ＜2     230     2
实施例4     1.0     3.2     8.7     99.97     15     73     5
实施例5     0.7     3.1     10.2     99.98     24     23     12
实施例6     1.0     3.2     8.7     99.98     12     6     5
实施例7     0.6     2.5     8.1     99.97     2     9     6
比较例1    ----     ----     ----     99.75     1260     290     94
比较例2   约0.2     17.8     38.9     99.69     1800     240     74
比较例3   约0.2     9.8     12.8     99.87     790     76     47
比较例4     2.2     11     8.2     99.95     62     120     4
                                       [表3]
                 用作烧结体的粉碎后的氧化铝粉末         1600℃烧结结果
粉碎方法 α-氧化铝平均粒子直径(μm )   D50直径(μm)   D90直径------D10直径   钠含量(ppm)    钙含量(ppm)  烧结体密度(g/cm3)   烧结体粒直径(μm)
实施例8     A     0.7     1.1     4.0     18     280     3.92     约100
实施例9     B     0.7     1.3     4.3     24     23     3.85     约2
实施例10     C     0.6     0.6     3.6     2     9     3.98     约5
比较例5     B     2.2     2.9     7.9     48     40     3.24     约3

Claims (11)

1.一种α氧化铝的制造方法，其特征在于：将拜尔法获得的氢氧化铝或该法获得的氢氧化铝经煅烧得到的过渡氧化铝，经粉碎，接着在含有1(体积)％以上氯化氢气体，或含有1(体积)％以上氯气和0.1(体积)％以上水蒸汽的环境气氛中，於600-1400℃下进行煅烧。
2.根据权利要求1的α-氧化铝制造方法，其特征在于：煅烧后进行洗涤。
3.根据权利要求1的α-氧化铝制造方法，其特征在于：将拜尔法获得的氢氧化铝或该法获得的氢氧化铝经煅烧得到的过渡氧化铝，粉碎到累积粒度分布的50％直径在10μm以下。
4.根据权利要求1的α-氧化铝制造方法，其特征在于：将拜尔法获得的氢氧化铝或该法获得的氢氧化铝经煅烧得到的过渡氧化铝，粉碎到累积粒度分布的50％直径在5μm以下。
5.根据权利要求1的α-氧化铝制造方法，其特征在于：在800～1200℃下进行煅烧。
6.根据权利要求2的α-氧化铝制造方法，其特征在于：煅烧后用水洗涤。
7.一种粉末状α-氧化铝，其特征在于：是利用拜尔法获得的氢氧化铝或该法获得的氢氧化铝经煅烧得到的过渡氧化铝，经粉碎后，再置於含1(体积)％以上氯化氢气体，或含1(体积)％以上氯气和0.1(体积)％以上水蒸汽的环境气氛中，於600～1400℃下煅烧所制得的，该氧化铝纯度在99.8(重量)％以上，钠含量低於40ppm，铁含量低於20ppm。
8.根据权利要求7的粉末状α-氧化铝，其特征在于：钙含量低於40ppm。
9.根据权利要求7的粉末状α-氧化铝，其特征在于：钙含量低於10ppm。
10.根据权利要求7的粉末状α-氧化铝，其特征在于：钠含量低於10ppm。
11.根据权利要求7的粉末状α-氧化铝，其特征在于：铁含量低於10ppm。
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