JP2000281335A - マグネシアスピネル粉末の製造方法 - Google Patents
マグネシアスピネル粉末の製造方法Info
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- JP2000281335A JP2000281335A JP11088632A JP8863299A JP2000281335A JP 2000281335 A JP2000281335 A JP 2000281335A JP 11088632 A JP11088632 A JP 11088632A JP 8863299 A JP8863299 A JP 8863299A JP 2000281335 A JP2000281335 A JP 2000281335A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム金属粉末を用いることなく、焼
結性に優れ、緻密な焼結体が得られ、かつ焼結時の変形
の少ないマグネシアスピネル粉末の製造方法を提供する
ことにある。 【解決手段】 Ｎａ2Ｏ含有量０．５重量％以下の水酸
化アルミニウム、平均粒子径１μｍ以下の水酸化マグネ
シウム及び、フッ化水素、フッ化アルミニウム、フッ化
マグネシウム、フッ化アリル、フッ化エチル及びフッ化
ビニル等からなる群より選ばれた少なくとも１種である
フッ化物を混合した後、焼成してなる、マグネシアスピ
ネル粉末の製造方法。
結性に優れ、緻密な焼結体が得られ、かつ焼結時の変形
の少ないマグネシアスピネル粉末の製造方法を提供する
ことにある。 【解決手段】 Ｎａ2Ｏ含有量０．５重量％以下の水酸
化アルミニウム、平均粒子径１μｍ以下の水酸化マグネ
シウム及び、フッ化水素、フッ化アルミニウム、フッ化
マグネシウム、フッ化アリル、フッ化エチル及びフッ化
ビニル等からなる群より選ばれた少なくとも１種である
フッ化物を混合した後、焼成してなる、マグネシアスピ
ネル粉末の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマグネシアスピネル
粉末の製造方法に関する。詳細には、焼結性に優れ、緻
密な焼結体が得られ、なおかつ焼結時の変形の少ないマ
グネシアスピネル粉末の製造方法に関する。
粉末の製造方法に関する。詳細には、焼結性に優れ、緻
密な焼結体が得られ、なおかつ焼結時の変形の少ないマ
グネシアスピネル粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネシアスピネルは、高融点、透光性
等の優れた特性を有することにより、金属産業、化学産
業、セラミックス産業において使用されている。特に、
高温腐蝕環境における耐食性に優れることから近年その
利用分野は広範囲にわたっている。例えば、耐火物４３
〔１〕（１９９１）第２９頁〜第３７頁には、マグネシ
アスピネル焼結体の物性が開示され、マグネシアスピネ
ルを転炉の内壁等に適用する場合にはＣａＯ−ＦｅＯ−
ＳｉＯ2系転炉スラグの浸透を抑制する作用があること
が記載されている。
等の優れた特性を有することにより、金属産業、化学産
業、セラミックス産業において使用されている。特に、
高温腐蝕環境における耐食性に優れることから近年その
利用分野は広範囲にわたっている。例えば、耐火物４３
〔１〕（１９９１）第２９頁〜第３７頁には、マグネシ
アスピネル焼結体の物性が開示され、マグネシアスピネ
ルを転炉の内壁等に適用する場合にはＣａＯ−ＦｅＯ−
ＳｉＯ2系転炉スラグの浸透を抑制する作用があること
が記載されている。
【０００３】マグネシアスピネルの耐食性はその結晶粒
径、焼結密度により変わることが知られている。結晶粒
径、焼結密度に関しては、高い焼結性を有するマグネシ
アスピネル粉末を用い、成形・焼結させることにより、
結晶粒子が小さく、かつ高い焼結密度を有するマグネシ
アスピネルが得られ、耐食性を向上させることが可能で
ある。
径、焼結密度により変わることが知られている。結晶粒
径、焼結密度に関しては、高い焼結性を有するマグネシ
アスピネル粉末を用い、成形・焼結させることにより、
結晶粒子が小さく、かつ高い焼結密度を有するマグネシ
アスピネルが得られ、耐食性を向上させることが可能で
ある。
【０００４】従来より、マグネシアスピネル粉末の製造
方法として、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムを高
温下で反応させる方法、酸化マグネシウムと酸化アルミ
ニウムとにホウ素若しくはフッ化物を添加して高温下で
反応させる方法、Ｍｇ2+及びＡｌ3+イオンを含む溶液を
加水分解、熱分解する方法は公知である。
方法として、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムを高
温下で反応させる方法、酸化マグネシウムと酸化アルミ
ニウムとにホウ素若しくはフッ化物を添加して高温下で
反応させる方法、Ｍｇ2+及びＡｌ3+イオンを含む溶液を
加水分解、熱分解する方法は公知である。
【０００５】特開平７−１８７８０６号公報には、前記
方法等の改良法としてアルミニウム金属粉末を用いる方
法が開示され、ベーム石とアルミニウム金属粉末及び水
酸化マグネシウムを混合して得られた混合物を湿式粉砕
した後、乾燥、焼結する方法が記載されている。
方法等の改良法としてアルミニウム金属粉末を用いる方
法が開示され、ベーム石とアルミニウム金属粉末及び水
酸化マグネシウムを混合して得られた混合物を湿式粉砕
した後、乾燥、焼結する方法が記載されている。
【０００６】しかしながら、前記のアルミニウム金属粉
末を用いる方法は焼結時の収縮を抑制でき変形を低減で
きる利点はあるが、アルミニウム金属粉末は取り扱いが
困難であり、又焼結時の雰囲気が酸化雰囲気に制限され
ることから、アルミニウム金属粉末を用いない方法であ
って、焼結性に優れ、緻密な焼結体が得られ、なおかつ
焼結時の変形の少ないマグネシアスピネル粉末の製造方
法の開発が要望されていた。
末を用いる方法は焼結時の収縮を抑制でき変形を低減で
きる利点はあるが、アルミニウム金属粉末は取り扱いが
困難であり、又焼結時の雰囲気が酸化雰囲気に制限され
ることから、アルミニウム金属粉末を用いない方法であ
って、焼結性に優れ、緻密な焼結体が得られ、なおかつ
焼結時の変形の少ないマグネシアスピネル粉末の製造方
法の開発が要望されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アル
ミニウム金属粉末を用いることなく、焼結性に優れ、緻
密な焼結体が得られ、かつ焼結時の変形の少ないマグネ
シアスピネル粉末の製造方法を提供することにある。
ミニウム金属粉末を用いることなく、焼結性に優れ、緻
密な焼結体が得られ、かつ焼結時の変形の少ないマグネ
シアスピネル粉末の製造方法を提供することにある。
【０００８】本発明者は、焼結時の変形の原因を調べる
ために、原料、焼成条件、添加剤等について詳細に検討
した結果、従来添加剤として知られていたＮａＦ、ＢＮ
ａＯ 2、Ｂ4Ｎａ2Ｏ7を用いて焼成する場合、得られたマ
グネシアスピネル粉末から得られた焼結体には反りが顕
著に発生することを知見した。本発明者は更に検討を進
めた結果、原料としてＮａ2Ｏ含有量が高い水酸化アル
ミニウムを用いる場合にも反りの発生があることがわか
った。
ために、原料、焼成条件、添加剤等について詳細に検討
した結果、従来添加剤として知られていたＮａＦ、ＢＮ
ａＯ 2、Ｂ4Ｎａ2Ｏ7を用いて焼成する場合、得られたマ
グネシアスピネル粉末から得られた焼結体には反りが顕
著に発生することを知見した。本発明者は更に検討を進
めた結果、原料としてＮａ2Ｏ含有量が高い水酸化アル
ミニウムを用いる場合にも反りの発生があることがわか
った。
【０００９】かかる事情下に鑑み、本発明者はマグネシ
アスピネル粉末の製造方法について鋭意検討を重ねた結
果、特定のアルミニウム化合物、特定の粒子径を有する
水酸化マグネシウム及び特定のフッ化物を混合した後、
焼成する場合には、上記課題を全て解決し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。
アスピネル粉末の製造方法について鋭意検討を重ねた結
果、特定のアルミニウム化合物、特定の粒子径を有する
水酸化マグネシウム及び特定のフッ化物を混合した後、
焼成する場合には、上記課題を全て解決し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はＮａ
2Ｏ含有量０．５重量％以下の水酸化アルミニウム、平
均粒子径１μｍ以下の水酸化マグネシウム及び、フッ化
水素、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ
化アリル、フッ化エチル及びフッ化ビニル等からなる群
より選ばれた少なくとも１種であるフッ化物を混合した
後、焼成してなる、マグネシアスピネル粉末の製造方法
である。
2Ｏ含有量０．５重量％以下の水酸化アルミニウム、平
均粒子径１μｍ以下の水酸化マグネシウム及び、フッ化
水素、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ
化アリル、フッ化エチル及びフッ化ビニル等からなる群
より選ばれた少なくとも１種であるフッ化物を混合した
後、焼成してなる、マグネシアスピネル粉末の製造方法
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明はＮａ2Ｏ含有量０．５重
量％以下の水酸化アルミニウム、平均粒子径１μｍ以下
の水酸化マグネシウム及びフッ化物を混合した後、焼成
してなることを特徴とする。
量％以下の水酸化アルミニウム、平均粒子径１μｍ以下
の水酸化マグネシウム及びフッ化物を混合した後、焼成
してなることを特徴とする。
【００１２】本発明に用いる水酸化アルミニウムは、Ｎ
ａ2Ｏ含有量が０．５重量％以下、好ましくはＮａ2Ｏ含
有量０．０１重量％〜０．４重量％である。Ｎａ2Ｏ含
有量が０．５重量％より多い場合には、得られるマグネ
シアスピネル粉末を成形・焼結する場合に変形（反り）
が大きくなる。詳細には、Ｎａ2Ｏ含有量が０．５重量
％より多い場合、得られるマグネシアスピネル粉末を高
温で焼結する程、反りが大きくなる傾向を示し、十分な
焼結密度を有し、かつ反りの少ない焼結体を得ることは
困難となる。Ｎａ2Ｏ含有量が少なくなると、変形の発
生を抑制することは可能であるがマグネシアスピネル単
一相化を促進する効果（鉱化剤としての効果）が得られ
ない場合がある。
ａ2Ｏ含有量が０．５重量％以下、好ましくはＮａ2Ｏ含
有量０．０１重量％〜０．４重量％である。Ｎａ2Ｏ含
有量が０．５重量％より多い場合には、得られるマグネ
シアスピネル粉末を成形・焼結する場合に変形（反り）
が大きくなる。詳細には、Ｎａ2Ｏ含有量が０．５重量
％より多い場合、得られるマグネシアスピネル粉末を高
温で焼結する程、反りが大きくなる傾向を示し、十分な
焼結密度を有し、かつ反りの少ない焼結体を得ることは
困難となる。Ｎａ2Ｏ含有量が少なくなると、変形の発
生を抑制することは可能であるがマグネシアスピネル単
一相化を促進する効果（鉱化剤としての効果）が得られ
ない場合がある。
【００１３】また、前記水酸化アルミニウムは、通常、
Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ（ｎは１〜３である。）、好ましく
はＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで示される水酸化アルミニウムで
あり、平均粒子径が約１０μｍ以下、好ましくは約０．
１μｍ〜約５μｍであり、ＳｉＯ2は含有量が約０．０
０１重量％〜約０．０５重量％であり、ＢＥＴ比表面積
が約１ｍ2／ｇ〜約１０ｍ2／ｇであり、フッ素含有量が
約１０ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍである。前記水酸化アル
ミニウムの製造方法としては安価に多量に入手可能であ
ることよりアルミン酸ナトリウム溶液を加水分解する方
法等が推奨される。
Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ（ｎは１〜３である。）、好ましく
はＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで示される水酸化アルミニウムで
あり、平均粒子径が約１０μｍ以下、好ましくは約０．
１μｍ〜約５μｍであり、ＳｉＯ2は含有量が約０．０
０１重量％〜約０．０５重量％であり、ＢＥＴ比表面積
が約１ｍ2／ｇ〜約１０ｍ2／ｇであり、フッ素含有量が
約１０ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍである。前記水酸化アル
ミニウムの製造方法としては安価に多量に入手可能であ
ることよりアルミン酸ナトリウム溶液を加水分解する方
法等が推奨される。
【００１４】本発明に用いる水酸化マグネシウムは、平
均粒子径１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ〜０．５
μｍである。平均粒子径が１μｍより大きい場合、結晶
構造がマグネシアスピネル単一相からなる粉末が得られ
ず、また得られるマグネシアスピネル粉末を成形・焼結
する場合には高い焼結密度を有するマグネシアスピネル
焼結体が得られない。結晶構造がマグネシアスピネル単
一相からなる粉末が得られない原因については、詳らか
ではないが、もう一方の原料である水酸化アルミニウム
のＮａ2Ｏ含有量が少ないことより、マグネシアスピネ
ル単一相化が進行し難くなったものと考えられる。
均粒子径１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ〜０．５
μｍである。平均粒子径が１μｍより大きい場合、結晶
構造がマグネシアスピネル単一相からなる粉末が得られ
ず、また得られるマグネシアスピネル粉末を成形・焼結
する場合には高い焼結密度を有するマグネシアスピネル
焼結体が得られない。結晶構造がマグネシアスピネル単
一相からなる粉末が得られない原因については、詳らか
ではないが、もう一方の原料である水酸化アルミニウム
のＮａ2Ｏ含有量が少ないことより、マグネシアスピネ
ル単一相化が進行し難くなったものと考えられる。
【００１５】前記水酸化マグネシウムの製造方法として
は、例えば、海水中のマグネシウム塩と石灰乳の反応に
よって生成する水酸化マグネシウムを精製する方法、マ
グネシウムアルコキシドを加水分解する方法等がある。
また、前記水酸化マグネシウムは、通常、Ｎａ2Ｏ含有
量が約０．００１重量％〜約０．３重量％であり、Ｓｉ
Ｏ2は含有量が約０．００１重量％〜約０．３重量％で
あり、ＢＥＴ比表面積が約２ｍ2／ｇ〜約５０ｍ2／ｇで
ある。
は、例えば、海水中のマグネシウム塩と石灰乳の反応に
よって生成する水酸化マグネシウムを精製する方法、マ
グネシウムアルコキシドを加水分解する方法等がある。
また、前記水酸化マグネシウムは、通常、Ｎａ2Ｏ含有
量が約０．００１重量％〜約０．３重量％であり、Ｓｉ
Ｏ2は含有量が約０．００１重量％〜約０．３重量％で
あり、ＢＥＴ比表面積が約２ｍ2／ｇ〜約５０ｍ2／ｇで
ある。
【００１６】本発明に用いるフッ化物はフッ化水素、フ
ッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化アリ
ル、フッ化エチル及びフッ化ビニル等からなる群より選
ばれた少なくとも１種が挙げられ、就中、フッ化アルミ
ニウム、フッ化マグネシウムの適用が推奨される。前記
フッ化物の混合量（Ｆ換算）は、焼成温度、昇温速度等
により異なり一義的ではないが、通常、水酸化アルミニ
ウムと水酸化マグネシウムとの合量１００重量部に対し
約０．１重量部〜約５重量部、好ましくは約０．３重量
部〜約３重量部である。フッ化物の混合量が約０．１よ
り少ない場合には添加の効果が見られず、約５重量％よ
り多い場合にはもはや混合量に見合う効果が得られない
ばかりか、得られるマグネシアスピネルを成形・焼結す
る場合には高い焼結密度を有するマグネシアスピネル焼
結体が得られないことがある。
ッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化アリ
ル、フッ化エチル及びフッ化ビニル等からなる群より選
ばれた少なくとも１種が挙げられ、就中、フッ化アルミ
ニウム、フッ化マグネシウムの適用が推奨される。前記
フッ化物の混合量（Ｆ換算）は、焼成温度、昇温速度等
により異なり一義的ではないが、通常、水酸化アルミニ
ウムと水酸化マグネシウムとの合量１００重量部に対し
約０．１重量部〜約５重量部、好ましくは約０．３重量
部〜約３重量部である。フッ化物の混合量が約０．１よ
り少ない場合には添加の効果が見られず、約５重量％よ
り多い場合にはもはや混合量に見合う効果が得られない
ばかりか、得られるマグネシアスピネルを成形・焼結す
る場合には高い焼結密度を有するマグネシアスピネル焼
結体が得られないことがある。
【００１７】本発明の混合は、例えば、水平円筒型混合
機、傾斜円筒型混合機、Ｖ型混合機、二重円錐混合機、
正立立方混合機、Ｓ字型混合機、連続Ｖ型混合機等の容
器回転式混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合
機、ロッド型混合機、ピン型混合機、複軸型混合機、円
錐型スクリュー型混合機、高速流動型混合機、回転円板
混合機、マラー型混合機等の機械攪拌式混合機、気流式
混合機、振動ミル等のボールミル等が挙げられ、就中振
動ミルの適用が推奨できる。
機、傾斜円筒型混合機、Ｖ型混合機、二重円錐混合機、
正立立方混合機、Ｓ字型混合機、連続Ｖ型混合機等の容
器回転式混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合
機、ロッド型混合機、ピン型混合機、複軸型混合機、円
錐型スクリュー型混合機、高速流動型混合機、回転円板
混合機、マラー型混合機等の機械攪拌式混合機、気流式
混合機、振動ミル等のボールミル等が挙げられ、就中振
動ミルの適用が推奨できる。
【００１８】本発明の混合を行うに際しては、例えば水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びフッ化物を
混合機に入れ、約０．５時間〜約１０時間混合すればよ
い。水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムの混合量
は、得られるマグネシアスピネル粉末が化学量論比とな
るように各々の混合量を決めればよい。また、フッ化物
としてフッ化アルミニウム及び／又はフッ化マグネシウ
ムを用いる場合には、得られるマグネシアスピネル粉末
がマグネシアスピネルの化学量論組成となるように、フ
ッ化物として混合されるアルミニウム及び／又はマグネ
シウムの量を考慮して水酸化アルミニウムと水酸化マグ
ネシウムの混合量を決めることが好ましい。典型的に
は、水酸化アルミニウム７２．４重量部、水酸化マグネ
シウム２７．７重量部及びフッ化アルミニウム１．５重
量部（Ｆ換算１重量部）を振動ミルに入れ、約１時間混
合する方法が挙げられる。
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びフッ化物を
混合機に入れ、約０．５時間〜約１０時間混合すればよ
い。水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムの混合量
は、得られるマグネシアスピネル粉末が化学量論比とな
るように各々の混合量を決めればよい。また、フッ化物
としてフッ化アルミニウム及び／又はフッ化マグネシウ
ムを用いる場合には、得られるマグネシアスピネル粉末
がマグネシアスピネルの化学量論組成となるように、フ
ッ化物として混合されるアルミニウム及び／又はマグネ
シウムの量を考慮して水酸化アルミニウムと水酸化マグ
ネシウムの混合量を決めることが好ましい。典型的に
は、水酸化アルミニウム７２．４重量部、水酸化マグネ
シウム２７．７重量部及びフッ化アルミニウム１．５重
量部（Ｆ換算１重量部）を振動ミルに入れ、約１時間混
合する方法が挙げられる。
【００１９】また、マグネシアスピネル単一相化を促進
する目的で、前記混合に際して平均粒子径が１μｍ以下
のマグネシアスピネル微粒子を添加してもよい。前記マ
グネシアスピネル微粒子の混合量は、例えば、得られる
マグネシアスピネル粉末１００重量部に対して約０．１
重量部〜約１０重量部である。
する目的で、前記混合に際して平均粒子径が１μｍ以下
のマグネシアスピネル微粒子を添加してもよい。前記マ
グネシアスピネル微粒子の混合量は、例えば、得られる
マグネシアスピネル粉末１００重量部に対して約０．１
重量部〜約１０重量部である。
【００２０】本発明の焼成は、通常、静置式焼成炉、流
動焼成炉、媒体流動焼成炉、回転炉、ベルト炉、トンネ
ル炉、遠赤外線焼成炉、マイクロ波焼成炉、通気焼成
炉、シャフト炉等を用いる方法が適用できる。
動焼成炉、媒体流動焼成炉、回転炉、ベルト炉、トンネ
ル炉、遠赤外線焼成炉、マイクロ波焼成炉、通気焼成
炉、シャフト炉等を用いる方法が適用できる。
【００２１】本発明の焼成を行うに際しては、例えば水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びフッ化物を
混合して得られた混合物を、前記の焼成炉に入れ、得ら
れるマグネシアスピネル粉末が単一相になる迄焼成すれ
ばよく、代表的には焼成温度約１１００℃〜約１３００
℃であり、焼成時間は約５時間〜約５０時間である。焼
成温度が約１３００℃より高い場合又は焼成時間が約５
０時間より長い場合には単一相のマグネシアスピネル粉
末は得られるけれども粒子同士の凝集が進行し、そのマ
グネシアスピネルを成形・焼結する場合には高い焼結密
度を有するマグネシアスピネル焼結体が得られないこと
がある。また、昇温速度は焼成炉の種類により異なり一
義的ではないが、約５０℃／分〜約３００℃／時間であ
る。典型的には、静置式焼成炉で約１１００℃で約５時
間焼成する方法が挙げられる。
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びフッ化物を
混合して得られた混合物を、前記の焼成炉に入れ、得ら
れるマグネシアスピネル粉末が単一相になる迄焼成すれ
ばよく、代表的には焼成温度約１１００℃〜約１３００
℃であり、焼成時間は約５時間〜約５０時間である。焼
成温度が約１３００℃より高い場合又は焼成時間が約５
０時間より長い場合には単一相のマグネシアスピネル粉
末は得られるけれども粒子同士の凝集が進行し、そのマ
グネシアスピネルを成形・焼結する場合には高い焼結密
度を有するマグネシアスピネル焼結体が得られないこと
がある。また、昇温速度は焼成炉の種類により異なり一
義的ではないが、約５０℃／分〜約３００℃／時間であ
る。典型的には、静置式焼成炉で約１１００℃で約５時
間焼成する方法が挙げられる。
【００２２】また、焼成して得られたマグネシアスピネ
ル粉末を、粉砕及び／又は分級して平均粒子径、粒子径
分布を調整しても勿論良い。前記粉砕はローラーミル、
高速回転粉砕機、転動ボールミル、振動ボールミル、遊
星ミル、攪拌ミル、ジェット粉砕機等を、前記分級は慣
性分級機、強制渦型又は自由渦型の遠心分級機、静電分
級機等を用いて行うことが可能である。
ル粉末を、粉砕及び／又は分級して平均粒子径、粒子径
分布を調整しても勿論良い。前記粉砕はローラーミル、
高速回転粉砕機、転動ボールミル、振動ボールミル、遊
星ミル、攪拌ミル、ジェット粉砕機等を、前記分級は慣
性分級機、強制渦型又は自由渦型の遠心分級機、静電分
級機等を用いて行うことが可能である。
【００２３】本発明の製造方法により得られるマグネシ
アスピネル粉末は、通常、実質的にマグネシアスピネル
単一相であり、平均粒子径が約０．１μｍ〜約３μｍで
あり、Ｄ90／Ｄ10が約２〜約１０であり、Ｎａ2Ｏ含有
量が約０．００１重量％〜約０．３重量％であり、Ｓｉ
Ｏ2含有量が約０．０１重量％〜約０．５重量％であ
り、ＢＥＴ比表面積が約２ｍ2／ｇ〜約５ｍ2／ｇであ
り、フッ素含有量が約１ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍであ
る。また、前記マグネシアスピネル粉末を成形した場
合、その成形密度は約１．９ｇ／ｃｍ3〜約２．４ｇ／
ｃｍ3（成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2の時）であり、更に１６
８０℃で２時間焼結した場合、その焼結密度は約３．３
ｇ／ｃｍ3以上である。また、前記粉末を焼結して得ら
れた焼結体は、高温使用時において耐食性に優れ、変形
の少ないものであることから、金属産業、化学産業又は
セラミックス産業等に使用され、特に高温耐蝕環境にお
ける耐食性を要求される材料として有用である。
アスピネル粉末は、通常、実質的にマグネシアスピネル
単一相であり、平均粒子径が約０．１μｍ〜約３μｍで
あり、Ｄ90／Ｄ10が約２〜約１０であり、Ｎａ2Ｏ含有
量が約０．００１重量％〜約０．３重量％であり、Ｓｉ
Ｏ2含有量が約０．０１重量％〜約０．５重量％であ
り、ＢＥＴ比表面積が約２ｍ2／ｇ〜約５ｍ2／ｇであ
り、フッ素含有量が約１ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍであ
る。また、前記マグネシアスピネル粉末を成形した場
合、その成形密度は約１．９ｇ／ｃｍ3〜約２．４ｇ／
ｃｍ3（成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2の時）であり、更に１６
８０℃で２時間焼結した場合、その焼結密度は約３．３
ｇ／ｃｍ3以上である。また、前記粉末を焼結して得ら
れた焼結体は、高温使用時において耐食性に優れ、変形
の少ないものであることから、金属産業、化学産業又は
セラミックス産業等に使用され、特に高温耐蝕環境にお
ける耐食性を要求される材料として有用である。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の製造方法は
アルミニウム金属粉末等を用いることなく、特定のアル
ミニウム化合物、特定の粒子径の水酸化マグネシウム及
び特定のフッ化物を用いるといった簡便な方法により、
焼結性に優れ、緻密な焼結体が得られ、かつ焼結時の変
形の少ないマグネシアスピネル粉末を提供するものであ
り、その産業上の利用価値は大である。
アルミニウム金属粉末等を用いることなく、特定のアル
ミニウム化合物、特定の粒子径の水酸化マグネシウム及
び特定のフッ化物を用いるといった簡便な方法により、
焼結性に優れ、緻密な焼結体が得られ、かつ焼結時の変
形の少ないマグネシアスピネル粉末を提供するものであ
り、その産業上の利用価値は大である。
【００２５】
【実施例】以下に実施例により本発明方法を更に詳細に
説明するが、本発明方法はこれにより限定されるもので
はない。尚、水酸化アルミニム、水酸化マグネシウム及
びマグネシアスピネル粉末の物性測定は以下の方法で行
った。
説明するが、本発明方法はこれにより限定されるもので
はない。尚、水酸化アルミニム、水酸化マグネシウム及
びマグネシアスピネル粉末の物性測定は以下の方法で行
った。
【００２６】水酸化アルミニウムの物性測定 平均粒子径（μｍ）： レーザー散乱式粒度分布計〔リ
ード アンド ノースラップ（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲ
ＵＰ）社製マイクロトラック〕により、５０重量％径を
測定した。 ＢＥＴ比表面積（ｍ2／ｇ）： 窒素吸着法により測定
した。 ＳｉＯ2（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。 Ｎａ2Ｏ（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。
ード アンド ノースラップ（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲ
ＵＰ）社製マイクロトラック〕により、５０重量％径を
測定した。 ＢＥＴ比表面積（ｍ2／ｇ）： 窒素吸着法により測定
した。 ＳｉＯ2（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。 Ｎａ2Ｏ（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。
【００２７】水酸化マグネシウムの物性測定 ＢＥＴ比表面積（ｍ2／ｇ）： 窒素吸着法により測定
した。 平均粒子径（μｍ）： ＢＥＴ比表面積の値より相当径
を求めた。 ＳｉＯ2（％）： ＩＣＰ発光分析により測定した。 Ｎａ2Ｏ（％）： 原子吸光分析により測定した。
した。 平均粒子径（μｍ）： ＢＥＴ比表面積の値より相当径
を求めた。 ＳｉＯ2（％）： ＩＣＰ発光分析により測定した。 Ｎａ2Ｏ（％）： 原子吸光分析により測定した。
【００２８】マグネシアスピネル粉末の物性測定 平均粒子径（μｍ）： レーザー散乱式粒度分布計〔リ
ード アンド ノースラップ（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲ
ＵＰ）社製マイクロトラック〕により、５０重量％径を
測定した。 ＢＥＴ比表面積（ｍ2／ｇ）： 窒素吸着法により測定
した。 ＳｉＯ2（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。 Ｎａ2Ｏ（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。 結晶構造（−）：粉末Ｘ線回折法（ＣｕＫα、管電圧４
０ｋＶ、管電流２０ｍＡ、走査速度２°／分、発散スリ
ット１°、散乱スリット１°、受光スリット０．６ｍ
ｍ）により、線強度を測定し、ＡＳＴＭに基づいて同定
した。 焼結密度（ｇ／ｃｍ3）：水中アルキメデス法により測
定した。 反り（％）： 焼結体を厚み方向の反りの大きさ（ｔ
１）と焼結体の厚み（ｔ０）を測定し、下式より求め
た。 反り（％）＝ｔ１／ｔ０×１００
ード アンド ノースラップ（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲ
ＵＰ）社製マイクロトラック〕により、５０重量％径を
測定した。 ＢＥＴ比表面積（ｍ2／ｇ）： 窒素吸着法により測定
した。 ＳｉＯ2（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。 Ｎａ2Ｏ（％）： ＪＩＳ Ｈ１９０１に準じて測定し
た。 結晶構造（−）：粉末Ｘ線回折法（ＣｕＫα、管電圧４
０ｋＶ、管電流２０ｍＡ、走査速度２°／分、発散スリ
ット１°、散乱スリット１°、受光スリット０．６ｍ
ｍ）により、線強度を測定し、ＡＳＴＭに基づいて同定
した。 焼結密度（ｇ／ｃｍ3）：水中アルキメデス法により測
定した。 反り（％）： 焼結体を厚み方向の反りの大きさ（ｔ
１）と焼結体の厚み（ｔ０）を測定し、下式より求め
た。 反り（％）＝ｔ１／ｔ０×１００
【００２９】実施例１ Ａｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで示される水酸化アルミニウムＡ
（平均粒子径１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．３重量％、Ｓ
ｉＯ2含有量０．０１重量％）７２．４重量部、水酸化
マグネシウムＡ（平均粒子径０．１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有
量０．０１重量％、ＳｉＯ2含有量０．０８重量％）２
７．７重量部及び弗化アルミニウム１．５重量部（Ｆ換
算１．０重量部）を振動ミルに入れ、１時間混合した。
得られた混合粉末を静置式焼成炉に入れ、１１００℃で
５時間焼成して焼成品Ａを得た。得られた焼成品Ａはマ
グネシアスピネルの単一相であり、ＢＥＴ比表面積が
３．０ｍ 2／ｇであった。次いで、焼成品Ａを振動ミル
を用いて２時間粉砕してマグネシアスピネル粉末を得
た。得られたマグネシアスピネル粉末は平均粒子径が
０．９４μｍであり、ＢＥＴ比表面積が４．６ｍ2／ｇ
であった。
（平均粒子径１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．３重量％、Ｓ
ｉＯ2含有量０．０１重量％）７２．４重量部、水酸化
マグネシウムＡ（平均粒子径０．１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有
量０．０１重量％、ＳｉＯ2含有量０．０８重量％）２
７．７重量部及び弗化アルミニウム１．５重量部（Ｆ換
算１．０重量部）を振動ミルに入れ、１時間混合した。
得られた混合粉末を静置式焼成炉に入れ、１１００℃で
５時間焼成して焼成品Ａを得た。得られた焼成品Ａはマ
グネシアスピネルの単一相であり、ＢＥＴ比表面積が
３．０ｍ 2／ｇであった。次いで、焼成品Ａを振動ミル
を用いて２時間粉砕してマグネシアスピネル粉末を得
た。得られたマグネシアスピネル粉末は平均粒子径が
０．９４μｍであり、ＢＥＴ比表面積が４．６ｍ2／ｇ
であった。
【００３０】得られたマグネシアスピネル粉末１０ｇを
金型に入れた後、成形圧２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で一
軸プレス成形してペレット（３０ｍｍφ）を製作した
後、成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で静水圧プレス成形
し、得られたペレットを各々１６００℃・２時間、１６
８０℃・２時間の条件で焼結した。得られた焼結体は焼
結密度が３．４ｇ／ｃｍ3（１６００℃）、３．５ｇ／
ｃｍ3（１６８０℃）であった。また、焼結体の反りは
０．８％（１６００℃）、０．４％（１６８０℃）であ
った。水酸化アルミニウムのＮａ2Ｏ含有量が０．３重
量％の場合、十分な焼結密度を有し、かつ反りの少ない
焼結体を得ることが可能である。
金型に入れた後、成形圧２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で一
軸プレス成形してペレット（３０ｍｍφ）を製作した
後、成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で静水圧プレス成形
し、得られたペレットを各々１６００℃・２時間、１６
８０℃・２時間の条件で焼結した。得られた焼結体は焼
結密度が３．４ｇ／ｃｍ3（１６００℃）、３．５ｇ／
ｃｍ3（１６８０℃）であった。また、焼結体の反りは
０．８％（１６００℃）、０．４％（１６８０℃）であ
った。水酸化アルミニウムのＮａ2Ｏ含有量が０．３重
量％の場合、十分な焼結密度を有し、かつ反りの少ない
焼結体を得ることが可能である。
【００３１】実施例２ 実施例１において水酸化アルミニウムＡ（平均粒子径１
μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．３重量％、ＳｉＯ2含有量０．
０１重量％）に変えて水酸化アルミニウムＢ（平均粒子
径１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．５重量％、ＳｉＯ2含有量
０．０１重量％）を用いた以外は同様にして行った。得
られた焼成品Ｂはマグネシアスピネルの単一相であり、
ＢＥＴ比表面積が３．７ｍ2／ｇであった。次いで、焼
成品Ｂを振動ミルを用いて２時間粉砕してマグネシアス
ピネル粉末を得た。得られたマグネシアスピネル粉末は
平均粒子径が０．８７μｍであり、ＢＥＴ比表面積が
４．６ｍ2／ｇであった。
μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．３重量％、ＳｉＯ2含有量０．
０１重量％）に変えて水酸化アルミニウムＢ（平均粒子
径１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．５重量％、ＳｉＯ2含有量
０．０１重量％）を用いた以外は同様にして行った。得
られた焼成品Ｂはマグネシアスピネルの単一相であり、
ＢＥＴ比表面積が３．７ｍ2／ｇであった。次いで、焼
成品Ｂを振動ミルを用いて２時間粉砕してマグネシアス
ピネル粉末を得た。得られたマグネシアスピネル粉末は
平均粒子径が０．８７μｍであり、ＢＥＴ比表面積が
４．６ｍ2／ｇであった。
【００３２】得られたマグネシアスピネル粉末１０ｇを
金型に入れた後、成形圧２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で一
軸プレス成形してペレット（３０ｍｍφ）を製作した
後、成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で静水圧プレス成形
し、得られたペレットを各々１６００℃・２時間、１６
８０℃・２時間の条件で焼結した。得られた焼結体は焼
結密度が３．４ｇ／ｃｍ3（１６００℃）、３．５ｇ／
ｃｍ3（１６８０℃）であった。また、焼結体の反りは
２．１％（１６００℃）、１．７％（１６８０℃）であ
った。
金型に入れた後、成形圧２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で一
軸プレス成形してペレット（３０ｍｍφ）を製作した
後、成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で静水圧プレス成形
し、得られたペレットを各々１６００℃・２時間、１６
８０℃・２時間の条件で焼結した。得られた焼結体は焼
結密度が３．４ｇ／ｃｍ3（１６００℃）、３．５ｇ／
ｃｍ3（１６８０℃）であった。また、焼結体の反りは
２．１％（１６００℃）、１．７％（１６８０℃）であ
った。
【００３３】比較例１ 実施例１において、水酸化アルミニウムＡ（平均粒子径
１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．３重量％、ＳｉＯ2含有量
０．０１重量％）に変えて水酸化アルミニウムＣ（平均
粒子径１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．８重量％、ＳｉＯ2含
有量０．０１重量％）を用いた以外は同様にして行っ
た。得られた焼成品Ｃはマグネシアスピネルの単一相で
あり、ＢＥＴ比表面積が４．３ｍ2／ｇであった。次い
で、焼成品Ｃを振動ミルを用いて２時間粉砕してマグネ
シアスピネル粉末を得た。得られたマグネシアスピネル
粉末は平均粒子径が０．９８μｍであり、ＢＥＴ比表面
積が５．０ｍ2／ｇであった。
１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．３重量％、ＳｉＯ2含有量
０．０１重量％）に変えて水酸化アルミニウムＣ（平均
粒子径１μｍ、Ｎａ2Ｏ含有量０．８重量％、ＳｉＯ2含
有量０．０１重量％）を用いた以外は同様にして行っ
た。得られた焼成品Ｃはマグネシアスピネルの単一相で
あり、ＢＥＴ比表面積が４．３ｍ2／ｇであった。次い
で、焼成品Ｃを振動ミルを用いて２時間粉砕してマグネ
シアスピネル粉末を得た。得られたマグネシアスピネル
粉末は平均粒子径が０．９８μｍであり、ＢＥＴ比表面
積が５．０ｍ2／ｇであった。
【００３４】得られたマグネシアスピネル粉末１０ｇを
金型に入れた後、成形圧２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で一
軸プレス成形してペレット（３０ｍｍφ）を製作した
後、成形圧１ｔ／ｃｍ2の条件で静水圧プレス成形し、
得られたペレットを各々１６００℃・２時間、１６８０
℃・２時間の条件で焼結した。得られた焼結体は焼結密
度が２．８ｇ／ｃｍ3（１６００℃）、３．３ｇ／ｃｍ3
（１６８０℃）であった。また、焼結体の反りは５．４
％（１６００℃）、６．８％（１６８０℃）であった。
水酸化アルミニウムのＮａ2Ｏ含有量が０．８重量％の
場合、高温で焼結する程、反りが大きくなる傾向にある
ため、十分な焼結密度を有し、かつ反りの少ない焼結体
を得ることは困難である。
金型に入れた後、成形圧２００ｋｇ／ｃｍ2の条件で一
軸プレス成形してペレット（３０ｍｍφ）を製作した
後、成形圧１ｔ／ｃｍ2の条件で静水圧プレス成形し、
得られたペレットを各々１６００℃・２時間、１６８０
℃・２時間の条件で焼結した。得られた焼結体は焼結密
度が２．８ｇ／ｃｍ3（１６００℃）、３．３ｇ／ｃｍ3
（１６８０℃）であった。また、焼結体の反りは５．４
％（１６００℃）、６．８％（１６８０℃）であった。
水酸化アルミニウムのＮａ2Ｏ含有量が０．８重量％の
場合、高温で焼結する程、反りが大きくなる傾向にある
ため、十分な焼結密度を有し、かつ反りの少ない焼結体
を得ることは困難である。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎａ2Ｏ含有量０．５重量％以下の水酸
化アルミニウム、平均粒子径１μｍ以下の水酸化マグネ
シウム及び、フッ化水素、フッ化アルミニウム、フッ化
マグネシウム、フッ化アリル、フッ化エチル及びフッ化
ビニル等からなる群より選ばれた少なくとも１種である
フッ化物を混合した後、焼成してなる、マグネシアスピ
ネル粉末の製造方法。 - 【請求項２】 水酸化アルミニウムがＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2
Ｏで示される水酸化アルミニウムであることを特徴とす
る請求項１記載のマグネシアスピネル粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088632A JP2000281335A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | マグネシアスピネル粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088632A JP2000281335A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | マグネシアスピネル粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000281335A true JP2000281335A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13948196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11088632A Pending JP2000281335A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | マグネシアスピネル粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000281335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021079739A1 (ja) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | デンカ株式会社 | 蛍光体プレート、発光装置および蛍光体プレートの製造方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP11088632A patent/JP2000281335A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021079739A1 (ja) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | デンカ株式会社 | 蛍光体プレート、発光装置および蛍光体プレートの製造方法 |
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