JP2016013927A - 導電性マイエナイト化合物の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】高電子密度の導電性マイエナイト化合物を効率良く製造する方法の提供。【解決手段】導電性マイエナイト化合物の製造方法であって、（ａ）被処理体を準備する工程であって、前記被処理体は、マイエナイト化合物またはマイエナイト化合物の前駆体を含む、工程Ｓ１１０と、（ｂ）前記被処理体を、還元性雰囲気の環境下において熱処理する工程Ｓ１２０であって、前記環境には、複合材料および／または合金が存在し、前記被処理体は、前記複合材料および／または合金に接触しない状態で配置され、前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む工程と、を有することを特徴とする製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、導電性マイエナイト化合物の製造方法に関する。
マイエナイト化合物は、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３で表される代表組成を有し、三次元的に連結された直径約０．４ｎｍの空隙（ケージ）を有する特徴的な結晶構造を持つ。このケージを構成する骨格は、正電荷を帯びており、単位格子当たり１２個のケージを形成する。このケージの１／６は、結晶の電気的中性条件を満たすため、内部が酸素イオンで占められている。しかしながら、このケージ内の酸素イオンは、骨格を構成する他の酸素イオンとは化学的に異なる特性を有しており、このため、ケージ内の酸素イオンは、特にフリー酸素イオンと呼ばれている。マイエナイト化合物は、[Ｃａ２４Ａｌ２８Ｏ６４]４+・２Ｏ２−とも表記される（非特許文献１）。
マイエナイト化合物のケージ中のフリー酸素イオンの一部または全部を電子と置換した場合、マイエナイト化合物に導電性が付与される。これは、マイエナイト化合物のケージ内に包接された電子は、ケージにあまり拘束されず、結晶中を自由に動くことができるためである（特許文献１）。このような導電性を有するマイエナイト化合物は、特に、「導電性マイエナイト化合物」と称される。
このような導電性マイエナイト化合物は、例えば、マイエナイト化合物の粉末を蓋付きカーボン容器に入れて、窒素ガス雰囲気下１３００℃で熱処理する方法（特許文献２）により製造できる。以下、この方法を従来方法１という。
また、導電性マイエナイト化合物は、マイエナイト化合物からなる被処理体を、アルミニウム金属とともに蓋付きアルミナ容器に入れ、真空中で１３００℃で熱処理する方法（特許文献２）により製造できる。以下、この方法を従来方法２という。
国際公開第２００５／０００７４１号 国際公開第２００６／１２９６７４号
Ｆ．Ｍ．Ｌｅａ，Ｃ．Ｈ．Ｄｅｓｃｈ，Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆ Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，２ｎｄ ｅｄ．，ｐ．５２，Ｅｄｗａｒｄ Ａｒｎｏｌｄ＆Ｃｏ．，Ｌｏｎｄｏｎ，１９５６
しかしながら、前述の従来方法１では、電子密度が十分に高い導電性マイエナイト化合物を得ることは難しいという問題がある。前述の従来方法１では、得られる導電性マイエナイト化合物の電子密度は、３×１０２０ｃｍ−３未満である。
導電性マイエナイト化合物の用途として、例えば気相蒸着法による成膜用のターゲットを想定した場合、ターゲットとなる導電性マイエナイト化合物の電子密度が、成膜される薄膜の電子密度と相関があることを本願発明者らは発見した。薄膜の電子密度を高めるために、ターゲットとなる導電性マイエナイト化合物をよりいっそう高電子密度化することが必要である。
一方、前述の従来方法２では、１×１０２１ｃｍ−３超の高い電子密度の導電性マイエナイト化合物を得ることができる。しかし、この方法では、被処理体を金属アルミニウムと接触させて加熱することが必要であり、その場合、以下の問題があることを本願発明者らは発見した。
金属アルミニウムの融点は、６６０℃であるため、被処理体と金属アルミニウムとをそれ以上の温度で加熱した場合、被処理体の表面に、液体のアルミニウムが生成されることになる。この状態で被処理体を室温まで温度を下げると、生成される導電性マイエナイト化合物の表面には、液体が凝固して生じた金属アルミニウム固着物が固着した状態となる。このような固着物は、導電性マイエナイト化合物と強固に密着しており、固着物を剥離したり、除去したりすることは容易ではない。導電性マイエナイト化合物を採取するには、熱処理に用いられる容器等をハンマーで破壊し、さらに導電性マイエナイト化合物の周囲に固着しているアルミニウムを、電動ノコギリ、セラミックス製リューター、および紙やすりを用いて丁寧に除去しなければならない。特に、導電性マイエナイト化合物の用途として、例えば気相蒸着法による成膜用のターゲットのような比較的大きな製品を想定した場合、熱処理に用いられる容器等から導電性マイエナイト化合物を容易に採取することは、極めて非現実的である。従って、このような現象が生じると、導電性マイエナイト化合物を回収する際に追加の処理工程が必要となり、生産性が低下するという問題が生じる。
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、高い電子密度を有する導電性マイエナイト化合物を効率良く製造する方法を提供することを目的とする。
本発明では、導電性マイエナイト化合物の製造方法であって、
（ａ）被処理体を準備する工程であって、前記被処理体は、マイエナイト化合物またはマイエナイト化合物の前駆体を含む、工程と、
（ｂ）前記被処理体を、還元性雰囲気の環境下において熱処理する工程であって、
前記環境には、複合材料および／または合金が存在し、
前記被処理体は、前記複合材料および／または合金に接触しない状態で配置され、
前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む、工程と、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
ここで、本発明による製造方法において、前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）を含んでも良い。
また、本発明による製造方法において、前記環境には、ＣＯ源が存在しても良い。
また、本発明による製造方法において、前記（ｂ）の工程は、前記被処理体および前記複合材料および／または合金を、カーボンを含む容器中に入れた状態で行われても良い。
また、本発明による製造方法において、前記被処理体は、
マイエナイト化合物の粉末を含む成形体、
マイエナイト化合物を含む焼結体、および
仮焼粉を含む成形体、
からなる群から選定されても良い。
また、本発明による製造方法において、前記（ｂ）の工程後に、電子密度が３×１０２０ｃｍ−３以上の導電性マイエナイト化合物が得られても良い。
また、本発明による製造方法において、前記被処理体は、フッ素（Ｆ）成分を含み、
前記（ｂ）の工程後に、フッ素を含む導電性マイエナイト化合物が得られても良い。
さらに、本発明では、前述の特徴を有する導電性マイエナイト化合物の製造方法を用いて、導電性マイエナイト化合物を含む、成膜用のターゲットを製造する方法が提供される。
本発明では、高い電子密度を有する導電性マイエナイト化合物を効率良く製造する方法を提供することが可能となる。
本発明の一実施例による導電性マイエナイト化合物の製造方法の一例を模式的に示したフロー図である。 被処理体を熱処理する際に使用される装置の一構成例を模式的に示した図である。 例１に係る被処理体を熱処理する際に使用した装置の構成を模式的に示した図である。
本発明では、導電性マイエナイト化合物の製造方法であって、
（ａ）被処理体を準備する工程であって、前記被処理体は、マイエナイト化合物またはマイエナイト化合物の前駆体を含む、工程と、
（ｂ）前記被処理体を、還元性雰囲気の環境下において熱処理する工程であって、
前記環境には、複合材料および／または合金が存在し、
前記被処理体は、前記複合材料および／または合金に接触しない状態で配置され、
前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む、工程と、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
ここで、本願において、「マイエナイト化合物」とは、ケージ（籠）構造を有する１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下「Ｃ１２Ａ７」ともいう）およびＣ１２Ａ７と同等の結晶構造を有する化合物（同型化合物）の総称を意味する。Ｃ１２Ａ７の同等の同型化合物としては、１２ＳｒＯ・７Ａｌ２Ｏ３がある。
また、本願において、「導電性マイエナイト化合物」とは、ケージ中に含まれる「フリー酸素イオン」の一部もしくは全てが電子で置換された、電子密度が１．０×１０１８ｃｍ−３以上のマイエナイト化合物を意味する。また、電子密度が３．０×１０２０ｃｍ−３以上のマイエナイト化合物を、特に、「高電子密度の導電性マイエナイト化合物」と称する。なお、全てのフリー酸素イオンが電子で置換されたときの電子密度は、約２．３×１０２１ｃｍ−３である。
従って、「マイエナイト化合物」には、「導電性マイエナイト化合物」、「高電子密度の導電性マイエナイト化合物」、および「非導電性マイエナイト化合物」が含まれる。
本発明では、製造される「導電性マイエナイト化合物」の電子密度は、３．０×１０２０ｃｍ−３以上であり、従来の蓋付きカーボン容器を用いた方法に比べて有意に大きな電子密度を有する「高電子密度の導電性マイエナイト化合物」を得ることができる。本発明において製造される導電性マイエナイト化合物の電子密度は、５．０×１０２０ｃｍ−３以上であることが好ましく、７．０×１０２０ｃｍ−３以上であることがより好ましく、１．０×１０２１ｃｍ−３以上であることがさらに好ましい。
なお、一般に、導電性マイエナイト化合物の電子密度は、マイエナイト化合物の電子密度により、２つの方法で測定される。電子密度は、１．０×１０１８ｃｍ−３〜３．０×１０２０ｃｍ−３未満の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルの２．８ｅＶ（波長４４３ｎｍ）の吸光度（クベルカムンク変換値）から算出される。この方法は、電子密度とクベルカムンク変換値が比例関係になることを利用している。以下、検量線の作成方法について説明する。
電子密度の異なる試料を４点作成しておき、それぞれの試料の電子密度を、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）のシグナル強度から求めておく。ＥＳＲで測定できる電子密度は、１．０×１０１４ｃｍ−３〜１．０×１０１９ｃｍ−３程度である。クベルカムンク値とＥＳＲで求めた電子密度をそれぞれ対数でプロットすると比例関係となり、これを検量線とした。すなわち、この方法では、電子密度が１．０×１０１９ｃｍ−３〜３．０×１０２０ｃｍ−３では検量線を外挿した値である。
電子密度が３．０×１０２０ｃｍ−３〜２．３×１０２１ｃｍ−３の場合、電子密度は、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルのピークの波長（エネルギー）から換算される。関係式は下記の式を用いた：

ｎ＝（−（Ｅｓｐ−２．８３）／０．１９９）０．７８２ （１）式

ここで、ｎは電子密度（ｃｍ−３）、Ｅｓｐはクベルカムンク変換した吸収スペクトルのピークのエネルギー（ｅＶ）を示す。
本発明において、導電性マイエナイト化合物は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）からなるＣ１２Ａ７結晶構造を有している限り、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）の中から選ばれた少なくとも１種の原子の一部が、他の原子や原子団に置換されていても良い。例えば、カルシウム（Ｃａ）の一部は、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される１以上の原子で置換されていても良い。また、アルミニウム（Ａｌ）の一部は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ヨーロピウム（Ｅｕ）、イットリビウム（Ｙｂ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）およびテリビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される１以上の原子で置換されても良い。また、ケージの骨格の酸素は、窒素（Ｎ）などで置換されていても良い。
本発明において、導電性マイエナイト化合物は、ケージ内のフリー酸素イオンの少なくとも一部がＨ−、Ｈ２ −、Ｈ２−、Ｏ−、Ｏ２ −、ＯＨ−、Ｆ−、Ｃｌ−、およびＳ２−などの陰イオンや、窒素（Ｎ）の陰イオンによって置換されていても良い。
本発明における導電性マイエナイト化合物におけるカルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）の割合は、ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３に換算したモル比で、１０：９〜１３：６の範囲が好ましく、１１：８〜１２．５：６．５の範囲がより好ましく、１１．５：７．５〜１２．３：６．７の範囲がより好ましく、１１．８：７．２〜１２．２：６．８の範囲がさらに好ましく、約１２：７が特に好ましい。カルシウム（Ｃａ）の一部が他の原子に置換されている場合は、カルシウムと他の原子のモル数をカルシウムのモル数とみなす。アルミニウム（Ａｌ）の一部が他の原子に置換されている場合は、アルミニウムと他の原子のモル数をアルミニウムのモル数とみなす。
前述のように、従来方法２では、製造される導電性マイエナイト化合物の表面には、液体が凝固して生じた金属アルミニウム固着物が固着する。このような固着物は、導電性マイエナイト化合物と強固に密着しており、固着物を剥離したり、除去したりすることは容易ではない。特に、導電性マイエナイト化合物は、例えば、成膜用のターゲットのような比較的大きな製品にも適用され得るが、このような大きな製品の製造を想定した場合、導電性マイエナイト化合物の表面から、低コストで全ての固着物を除去することは、事実上極めて困難である。このため、従来方法２は、生産性の点で問題がある。
一方、本発明による製造方法では、被処理体は、還元剤として機能する複合材料および／または合金とは、直接接触しない状態で配置されるという特徴を有する。
このため、本発明による製造方法では、生成した導電性マイエナイト化合物の表面に、金属アルミニウムのような固着物が固着することが有意に回避される。従って、本発明の製造方法では、熱処理後に生成した導電性マイエナイト化合物を容易に回収することが可能となる。
また、本発明による製造方法において使用される複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む。本願の熱処理温度域では、これらの元素はいずれも、熱力学的に、マイエナイト化合物よりも酸化物安定側に（エリンガム図において、より下側に）属し、マイエナイト化合物の還元剤として機能し得る。従って、このような複合材料および／または合金の存在下で、被処理体を熱処理することにより、マイエナイト化合物が還元され、「高電子密度の導電性マイエナイト化合物」を製造することができる。
特に、本発明による製造方法では、製造される導電性マイエナイト化合物の電子密度は、３．０×１０２０ｃｍ−３以上であり、従来方法１のような蓋付きカーボン容器を用いた方法に比べて、有意に大きな電子密度を有する「高電子密度の導電性マイエナイト化合物」を得ることができる。
このように、本発明による製造方法では、生産性を低下させることなく、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を製造することが可能となる。
（本発明の一実施例による導電性マイエナイト化合物の製造方法）
以下、図面を参照して、本発明の一実施例による製造方法について、詳しく説明する。
図１には、本発明の一実施例による導電性マイエナイト化合物の製造方法を示す。
図１に示すように、本発明の一実施例による製造方法は、
（ａ）被処理体を準備する工程であって、前記被処理体は、マイエナイト化合物またはマイエナイト化合物の前駆体を含む、工程（ステップＳ１１０）と、
（ｂ）前記被処理体を、還元性雰囲気の環境下において熱処理する工程であって、
前記環境には、複合材料および／または合金が存在し、
前記被処理体は、前記複合材料および／または合金に接触しない状態で配置され、
前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む、工程（ステップＳ１２０）と、
を有する。
以下、各工程について詳しく説明する。
（工程Ｓ１１０）
まず、被処理体が準備される。
被処理体は、マイエナイト化合物、またはマイエナイト化合物の前駆体を含む。
例えば、被処理体は、
（ｉ）マイエナイト化合物の粉末の成形体、
（ｉｉ）マイエナイト化合物の焼結体、または
（ｉｉｉ）仮焼粉の成形体
であっても良い。
以下、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の各形態の被処理体の調製方法について説明する。
（ｉ）マイエナイト化合物の粉末の成形体の調製方法
（マイエナイト化合物の粉末の調製）
マイエナイト化合物の粉末の成形体を調製する場合、最初に、原料粉末が調合される。
原料粉末は、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）の割合が、ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３に換算したモル比で、１０：９〜１３：６の範囲となるように調合される。ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３（モル比）は、１１：８〜１２．５：６．５の範囲が好ましく、１１．５：７．５〜１２．３：６．７の範囲がより好ましく、１１．８：７．２〜１２．２：６．８の範囲がさらに好ましく、約１２：７が特に好ましい。
なお、原料粉末に使用される化合物は、前記割合が維持される限り、特に限られない。
原料粉末は、カルシウムアルミネートを含むか、または、カルシウム化合物、アルミニウム化合物、およびカルシウムアルミネートからなる群から選定された少なくとも２つを含むことが好ましい。
原料粉末は、例えば、以下の混合粉末であっても良い：カルシウム化合物とアルミニウム化合物とを含む混合粉末、カルシウム化合物とカルシウムアルミネートとを含む混合粉末、アルミニウム化合物とカルシウムアルミネートとを含む混合粉末、カルシウム化合物と、アルミニウム化合物と、カルシウムアルミネートとを含む混合粉末、カルシウムアルミネートのみを含む混合粉末。
カルシウム化合物としては、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素カルシウム、硫酸カルシウム、メタリン酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸カルシウム、およびハロゲン化カルシウムなどが挙げられる。これらの中では、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、および水酸化カルシウムが好ましい。
アルミニウム化合物としては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、およびハロゲン化アルミニウムなどが挙げられる。これらの中では、水酸化アルミニウムおよび酸化アルミニウムが好ましい。酸化アルミニウム（アルミナ）は、α−アルミナ、γ−アルミナ、δ−アルミナなどあるが、α−酸化アルミニウム（アルミナ）が好ましい。
カルシウムアルミネートとしては、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、５ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３等が好ましい。Ｃ１２Ａ７を、カルシウム化合物またはアルミニウム化合物と混合して用いても良い。
原料粉末は、さらにフッ素（Ｆ）成分を含んでも良い。フッ素（Ｆ）成分としては、例えば、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等が挙げられる。原料粉末にフッ素（Ｆ）成分を添加した場合、最終的に（工程Ｓ１２０の後に）、ケージ内にフッ素イオンが導入された高電子密度の導電性マイエナイト化合物等を製造できる。
フッ素（Ｆ）成分を含む原料粉末は、これに限られるものではないが、例えば、前述のようなカルシウム化合物とアルミニウム化合物の混合粉末に、フッ化カルシウムを添加して調製しても良い。
原料粉末中のフッ素（Ｆ）の含有量は、特に限られない。フッ素（Ｆ）の含有量は、例えば、最終的に得られる導電性マイエナイト化合物の化学式を

（１２−ｘ）ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ｘＣａＦ２ （２）式

で表した際に、ｘの範囲が０〜０．６０の範囲となるように選定されても良い。
次に、前述のように調合された原料粉末が高温に保持され、マイエナイト化合物が合成される。
合成は、不活性ガス雰囲気下や真空下で行っても良いが、大気下で行うことが好ましい。合成温度は、特に限られないが、例えば、１１５０℃〜１４６０℃の範囲であり、１２００℃〜１４１５℃の範囲が好ましく、１２５０℃〜１４００℃の範囲がより好ましく、１３００℃〜１３５０℃の範囲がさらに好ましい。１１５０℃〜１４６０℃の温度範囲で合成した場合、Ｃ１２Ａ７の結晶構造を多く含むマイエナイト化合物が得られ易くなる。合成温度が低すぎると、Ｃ１２Ａ７結晶構造が少なくなるおそれがある。一方、合成温度が高すぎると、マイエナイト化合物の融点を超えるため、Ｃ１２Ａ７の結晶構造が少なくなるおそれがある。
合成温度は、フッ素を含有しないマイエナイト化合物では、１２３０℃〜１４１５℃がより好ましく、１２５０℃〜１３８０℃がさらに好ましく、１２８０℃〜１３５０℃が特に好ましい。合成温度は、フッ素を含有するマイエナイト化合物では、１１８０℃〜１４２０℃がより好ましく、１２００℃〜１４００℃がさらに好ましく、１２３０℃〜１３８０℃が特に好ましい。フッ素を含有するマイエナイト化合物は、化合物の融点が高くなるため、合成温度範囲が広くなり、製造しやすい。
高温の保持時間は、特に限られず、これは、合成量および保持温度等によっても変動する。保持時間は、例えば、１時間〜１２時間である。保持時間は、例えば、２時間〜１０時間であることが好ましく、４時間〜８時間であることがより好ましい。原料粉末を１時間以上、高温で保持することにより、固相反応が十分に進行し、均質なマイエナイト化合物を得ることができる。
合成により得られるマイエナイト化合物は、一部または全てが焼結した塊状である。塊状のマイエナイト化合物は、スタンプミル等で、例えば、５ｍｍ程度の大きさまで粉砕処理される。さらに、自動乳鉢や乾式ボールミルで、平均粒径が１０μｍ〜１００μｍ程度まで粉砕処理が行われる。ここで、「平均粒径」は、レーザ回折散乱法で測定して得た値を意味するものとする。以下、粉末の平均粒径は、同様の方法で測定した値を意味するものとする。
さらに微細で均一な粉末を得たい場合は、例えば、ＣｎＨ２ｎ＋１ＯＨ（ｎは３以上の整数）で表されるアルコール（例えば、イソプロピルアルコールを溶媒として用いた、湿式ボールミル、または循環式ビーズミルなどを用いることにより、粉末の平均粒径を０．５μｍ〜５０μｍまで微細化できる。
以上の工程により、マイエナイト化合物の粉末が調製される。
なお、粉末として調整されるマイエナイト化合物は、導電性マイエナイト化合物であっても良い。導電性マイエナイト化合物は非導電性の化合物より粉砕性に優れるからである。
導電性マイエナイト化合物の合成方法は、特に限定されないが、下記の方法が挙げられる。例えば、マイエナイト化合物を蓋付きカーボン容器中に入れて、１６００℃で熱処理して作製する方法（国際公開第２００５／０００７４１号）、マイエナイト化合物を蓋付きカーボン容器に入れて、窒素中１３００℃で熱処理して作製する方法（国際公開第２００６／１２９６７４号）、炭酸カルシウム粉末と酸化アルミニウム粉末から作られる、カルシウムアルミネートなどの粉末を蓋付きカーボン坩堝に入れて、窒素中１３００℃で熱処理して作製する方法（国際公開第２０１０／０４１５５８号）、炭酸カルシウム粉末と酸化アルミニウム粉末を混合した粉末を、蓋付きカーボン坩堝に入れて、窒素中１３００℃で熱処理して作製する方法（特開２０１０−１３２４６７号公報）などがある。
導電性マイエナイト化合物の粉砕方法は、上記マイエナイト化合物の粉砕方法と同様である。
以上の工程により、導電性マイエナイト化合物の粉末が調整される。なお、非導電性マイエナイト化合物と導電性マイエナイト化合物の混合粉末を用いても良い。
（マイエナイト化合物粉末の成形体の調製）
次に、前述の方法で調製したマイエナイト化合物粉末を含む成形体が準備される。成形体は、粉末または粉末を含む混練物からなる成形材料の加圧成形により、調製しても良い。成形材料をプレス成形、シート成形、押出成形、または射出成形することにより、成形体を得ることができる。成形体の形状は、特に限られない。
（ｉｉ）マイエナイト化合物の焼結体の調製方法
マイエナイト化合物の焼結体を調製する場合も、前述の「（ｉ）マイエナイト化合物の粉末の成形体の調製方法」において説明した方法の一部を利用できる。
例えば、前述の（マイエナイト化合物の粉末の調製）の欄に示した方法では、原料粉末が高温に保持され、マイエナイト化合物が合成される。この合成後に得られる塊状のマイエナイト化合物を、そのまま被処理体用の焼結体として使用しても良い。
あるいは、「（ｉ）マイエナイト化合物の粉末の成形体の調製方法」の（マイエナイト化合物粉末の成形体の調製）の欄で示した成形体を熱処理することにより得られた焼結体を、被処理体として使用しても良い。
後者の場合、熱処理条件は、成形体が焼結される条件であれば特に限られない。熱処理は、例えば、大気中、３００℃〜１４５０℃の温度範囲で実施されても良い。３００℃以上であると有機成分が揮発し粉末の接点が増えるため焼結処理が進行しやすく、１４５０℃以下であると焼結体の形状を保持しやすい。熱処理の最高温度は、おおよそ１０００℃〜１４２０℃の範囲であり、好ましくは１０５０℃〜１４１５℃、さらに好ましくは１１００℃〜１３８０℃、特に好ましくは１２５０℃〜１３５０℃である。
熱処理の最高温度における保持時間は、おおよそ１時間〜５０時間の範囲であり、好ましくは、２時間〜４０時間、さらに好ましくは３時間〜３０時間である。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると、保持時間は、４８時間以内が好ましい。アルゴン、ヘリウム、ネオン、窒素などの不活性ガス、酸素ガス、またはこれらの混在した雰囲気中や、真空中で実施しても良い。
この他にも、各種方法で、マイエナイト化合物の焼結体を調製しても良い。
なお、焼結体に含まれるマイエナイト化合物は、導電性マイエナイト化合物であっても、非導電性マイエナイト化合物であっても良い。また、焼結体に含まれるマイエナイト化合物は、フッ素を含むマイエナイト化合物であっても良く、フッ素を含まないマイエナイト化合物であっても良い。
（ｉｉｉ）仮焼粉の成形体の調製方法
本願において、「仮焼粉」とは、熱処理を経て調製された粉末であって、（ｉ）酸化カルシウム、酸化アルミニウム、およびカルシウムアルミネートからなる選定された少なくとも２つを含む混合粉末、または、（ｉｉ）２種類以上のカルシウムアルミネートの混合粉末を意味する。カルシウムアルミネートとしては、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、５ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３、Ｃ１２Ａ７等が挙げられる。「仮焼粉」における、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）の割合は、ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３に換算したモル比で、９．５：９．５〜１３：６である。
特に、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）の割合は、ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３に換算したモル比で、１０：９〜１３：６の範囲となるように調合される。ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３（モル比）は、１１：８〜１２．５：６．５の範囲が好ましく、１１．５：７．５〜１２．３：６．７の範囲がより好ましく、１１．８：７．２〜１２．２：６．８の範囲がさらに好ましく、約１２：７が特に好ましい。
仮焼粉は、マイエナイト化合物の「前駆体」とも称される。
（仮焼粉の調製）
仮焼粉は、以下のようにして調製できる。
まず、原料粉末を準備する。原料粉末は、少なくとも、酸化カルシウム源および酸化アルミニウム源となる原料を含む。
例えば、原料粉末は、２種類以上のカルシウムアルミネートを含むか、または、カルシウム化合物、アルミニウム化合物、およびカルシウムアルミネートからなる群から選定された少なくとも２つを含むことが好ましい。
原料粉末は、例えば、以下の原料粉末であっても良い：カルシウム化合物とアルミニウム化合物とを含む原料粉末、カルシウム化合物とカルシウムアルミネートとを含む原料粉末、アルミニウム化合物とカルシウムアルミネートとを含む原料粉末、カルシウム化合物と、アルミニウム化合物と、カルシウムアルミネートとを含む原料粉末、カルシウムアルミネートのみを含む原料粉末。
以下、代表例として、原料粉末が少なくとも、酸化カルシウム源となる原料Ａと、酸化アルミニウム源となる原料Ｂとを含む場合を想定して、仮焼粉の調製方法を説明する。
原料Ａとしては、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素カルシウム、硫酸カルシウム、メタリン酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸カルシウム、およびハロゲン化カルシウムなどが挙げられる。これらの中では、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、および水酸化カルシウムが好ましい。
原料Ｂとしては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、およびハロゲン化アルミニウムなどが挙げられる。これらの中では、水酸化アルミニウムおよび酸化アルミニウムが好ましい。酸化アルミニウム（アルミナ）は、α−アルミナ、γ−アルミナ、δ−アルミナなどがあるが、α−酸化アルミニウム（アルミナ）が好ましい。
仮焼粉は、原料Ａおよび原料Ｂ以外の物質を含んでも良い。仮焼粉は、フッ素成分を含んでいても良く、フッ素成分を含んでいなくても良い。
次に、原料Ａおよび原料Ｂを含む原料粉末が熱処理される。これにより、カルシウムとアルミニウムを含む仮焼粉が得られる。前述のように、仮焼粉中のカルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）の割合は、ＣａＯ：Ａｌ２Ｏ３に換算したモル比で、約１０：９〜１３：６の範囲である。
熱処理の最高温度は、おおよそ６００℃〜１２５０℃の範囲であり、好ましくは９００℃〜１２００℃、より好ましくは１０００℃〜１１００℃である。熱処理の最高温度における保持時間は、おおよそ１時間〜５０時間の範囲であり、好ましくは２時間〜４０時間、より好ましくは３時間〜３０時間である。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると、保持時間は４８時間以内が好ましい。
熱処理は、大気中で実施しても良い。熱処理は、アルゴン、ヘリウム、ネオン、窒素などの不活性ガス、酸素ガス、またはこれらの混在した雰囲気中や、真空中で実施しても良い。
熱処理後に得られた仮焼粉は、通常、一部または全てが焼結した塊状である。このため、必要に応じて、前述の（マイエナイト化合物の粉末の調製）の欄に示したような、粉砕処理（粗粉砕および／または微細化）を実施しても良い。
以上の工程により、仮焼粉が調製される。
（仮焼粉の成形体の調製）
次に、前述のように調製された仮焼粉を用いて、成形体が形成される。
成形体の形成方法は、前述の（ｉ）の調製方法に関して（マイエナイト化合物粉末の成形体の調製）において説明した方法と同様の方法が適用できるため、ここではこれ以上説明しない。
以上の工程により、仮焼粉の成形体が調製される。
なお、前述の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の被処理体の調製方法の説明は、単なる一例であって、その他の方法で、被処理体を調製しても良いことは、当業者には明らかであろう。例えば、被処理体は、マイエナイト化合物の粉末と仮焼粉を混合した粉末の成形体であっても良い。
（工程Ｓ１２０）
次に、例えば前述の調製方法により調製された（ｉ）〜（ｉｉｉ）の被処理体のような被処理体を用いて、熱処理が実施される。
被処理体の熱処理は、「還元性雰囲気」下で実施される。ここで、「還元性雰囲気」とは、環境中の酸素分圧が１０−３Ｐａ以下の雰囲気の総称を意味し、該環境は、不活性ガス雰囲気、または減圧環境（例えば圧力が１００Ｐａ以下の真空環境）であっても良い。酸素分圧は、１０−５Ｐａ以下が好ましく、１０−１０Ｐａ以下がより好ましく、１０−１５Ｐａ以下がさらに好ましい。
また、環境中には、一酸化炭素ガスが含まれても良い。一酸化炭素ガスは、被処理体の晒される環境に外部から供給しても良いが、例えばカーボン含有容器を使用して、被処理体をこのカーボン含有容器内に配置しても良い。この場合、被処理体の熱処理の際に、カーボン含有容器から、一酸化炭素ガスが供給される。また、後述する複合材料および／または合金に、カーボンを添加しても良い。あるいは、その他のＣＯ源となる部材を使用しても良い。
被処理体の熱処理の際に、環境を還元性雰囲気に調整する方法は、特に限られない。
例えば、カーボン含有容器を、圧力が１００Ｐａ以下の真空雰囲気に配置しても良い。この場合、圧力は、より好ましくは７０Ｐａ以下であり、さらに好ましくは４０Ｐａ以下であり、さらに好ましくは２０Ｐａ以下であり、さらに好ましくは１０Ｐａ以下であり、特に好ましくは１Ｐａ以下である。
あるいは、カーボン含有容器に、酸素分圧が１０００Ｐａ以下の不活性ガス雰囲気（ただし窒素ガスを除く）を供給しても良い。この場合、供給する不活性ガス雰囲気の酸素分圧は、好ましくは１００Ｐａ以下であり、より好ましくは１０Ｐａ以下であり、さらに好ましくは１Ｐａ以下であり、特に好ましくは０．１Ｐａ以下である。
不活性ガス雰囲気は、アルゴンガス雰囲気等であっても良い。
また、本発明では、熱処理の際に被処理体が晒される環境中には、複合材料および／または合金が配置されることに留意する必要がある。この複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む。
一般に、導電性マイエナイト化合物の電子密度を向上するためには、被処理体の熱処理環境下に、還元性が高い物質が高濃度で存在することが望ましい。雰囲気の還元性が高くなるほど、被処理体の還元を促進することができるからである。なお、処理環境中の還元剤の濃度は、還元剤の蒸気圧に依存し、蒸気圧が高いほど、環境中の濃度を高めることができる。
ここで、エリンガム図から還元性の高い元素を選定すると、１２００℃では、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、バナジウム（Ｖ）、ガリウム（Ｇａ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）の順となる。還元力では、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）が好ましい。
一方、蒸気圧については、１２００℃では、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マンガン（Ｍｎ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）の順に高くなる。蒸気圧の観点では、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）が好ましい。
従って、還元力と蒸気圧の観点では、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）が好ましい。特に、取り扱いが容易であることから、マグネシウム（Ｍｇ）およびカルシウム（Ｃａ）が好ましい。
本発明において使用される複合材料および／または合金は、このような高還元性で高蒸気圧の元素を含んでおり、これにより、被処理体の還元反応を促進し、高電子密度のマイエナイト化合物を製造することができる。
なお、前記複合材料および／または合金の元素の中では、特に、カルシウム（Ｃａ）およびアルミニウム（Ａｌ）が好ましい。これらの元素は、導電性マイエナイト化合物中に含まれる主要構成成分と同じ元素であるからである。すなわち、これらの元素を含む環境下で、被処理体の還元反応を進行させた場合、製造される導電性マイエナイト化合物の骨格構成元素の一部が他の元素と置換されることが抑制される。
ただし、導電性マイエナイト化合物の骨格構成元素の一部が他の元素と置換されることが許容される場合、カルシウム（Ｃａ）およびアルミニウム（Ａｌ）以外の元素を含む複合材料および／または合金を使用しても良い。
以上のことから判断すると、前記複合材料および／または合金に含まれる元素は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、および／またはマグネシウム（Ｍｇ）であることがより好ましい。
一方、複合材料および／または合金には、さらに、副成分が含まれても良い。副成分の役割は、主成分（マイエナイト化合物を還元する主要成分）の活性を調整し、複合材料および／または合金のハンドリング性を高めることである。
ここで、複合材料および／または合金は、例えば、前記元素の少なくとも一つを含む合金（固溶体、共晶、または金属間化合物）を含んでも良い。あるいは、複合材料および／または合金は、前記元素の少なくとも一つを含む炭化物、窒化物、および／またはホウ化物を含んでも良い。
さらに複合材料および／または合金は、塊、粉末、板、箔、粗目など、いかなる形態であっても良い。マイエナイト化合物を還元し、導電性マイエナイト化合物にする成分が、複合材料および／または合金から気化し、環境中に存在できるようにすれば良い。
複合材料および／または合金は、例えば、アルミニウムと炭化物、あるいは、カルシウム合金、アルミニウム合金、およびマグネシウム合金などであっても良い。
アルミニウムと炭化物の複合材料としては、アルシック（ＡｌＳｉＣ）などが挙げられる。
カルシウム合金としては、例えば、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）や、カルシウム（Ｃａ）とマグネシウム（Ｍｇ）の合金などが挙げられる。
アルミニウム合金としては、例えば、ジュラルミン（アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、およびマンガン（Ｍｎ）の合金）が挙げられる。
アルミニウム合金は、「Ａ１０８５」のように番号で分類される。１０００番台は、アルミニウムの純度が９９％以上であることを示す。２０００番台は、銅（Ｃｕ）が添加されていることを示し、３０００番台は、マンガン（Ｍｎ）が添加されていることを示し、４０００番台は、ケイ素（Ｓｉ）が添加されていることを示し、５０００番台は、マグネシウム（Ｍｇ）が添加されていることを示している。６０００番台は、マグネシウム（Ｍｇ）とケイ素（Ｓｉ）が添加されていることを示し、７０００番台は、亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）が添加されていることを示し、８０００番台は、２０００系、５０００系、または７０００系のアルミニウム合金に、さらにリチウム（Ｌｉ）が添加されていることを示している。
本願において、アルミニウム合金としては、例えば、Ａ１０８５、Ａ１０７０、Ａ２０１４、Ａ３００３、Ａ５００５、Ａ６０６１、Ａ７０１０、およびＡ８０２１などが挙げられる。
マグネシウム合金としては、例えば、ケイ化マグネシウム（Ｍｇ２Ｓｉ）が挙げられる。
また、マグネシウム合金としては、下記のものが挙げられる。なお、ここでは、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｒｉａｌｓ、米国材料試験協会）規格の材料記号を用いて、マグネシウム合金を表している。
ＡＭ系（マグネシウム（Ｍｇ）とアルミニウム（Ａｌ）の合金）；
ＡＺ系（マグネシウム（Ｍｇ）とアルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）の合金）；
ＺＫ系（マグネシウム（Ｍｇ）と亜鉛（Ｚｎ）とジルコニア（Ｚｒ）の合金）；
ＺＣ系（マグネシウム（Ｍｇ）と銅（Ｃｕ）と亜鉛（Ｚｎ）の合金）；
ＥＺ系（マグネシウム（Ｍｇ）と希土類元素とジルコニア（Ｚｒ）の合金）；
ＱＥ系（マグネシウム（Ｍｇ）とジルコニア（Ｚｒ）と希土類元素と銀（Ａｇ）の合金）；
ＷＥ系（マグネシウム（Ｍｇ）とイットリア（Ｙ）と希土類元素の合金）；
ＡＳ系（マグネシウム（Ｍｇ）とアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）の合金）；
ＡＥ系（マグネシウム（Ｍｇ）とアルミニウム（Ａｌ）と希土類元素の合金）；および
Ｍ系（マグネシウム（Ｍｇ）とマンガン（Ｍｎ）の合金）。
前記記号において、アルファベットは、元素記号を示しており、例えば、Ａはアルミニウム（Ａｌ）、Ｚは亜鉛（Ｚｎ）、Ｋはジルコニウム（Ｚｒ）、Ｃは銅（Ｃｕ）、Ｅは希土類元素、Ｍはマンガン（Ｍｎ）である。
合金の組成は、例えば、ＡＺ３１のように表記されたときは、Ａは添加量が第１位の元素、Ｚは添加量が第２位の元素、３は添加量が第１位の元素の重量％、１は添加量が第２位の元素の重量％を示す。ＡＺ３１ならば、アルミニウムが３重量％、ジルコニウムが１重量％、残りがマグネシウムとなる。なお、ＡＺ８０のときは、亜鉛が１％未満を示す。組成は代表値である。
本願において、マグネシウム合金としては、例えば、ＡＭ２０、ＡＭ５０Ｂ、ＡＭ６０Ａ、ＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ８０、ＡＳ２１、ＡＳ４１Ｂ、およびＡＥ４２等が挙げられる。
合金系の中では、カルシウム合金の一つである、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）が特に好ましい。この合金は、導電性マイエナイト化合物の成分であるカルシウム（Ｃａ）を含み、還元力が強いからである。また、この合金に含まれるケイ素（Ｓｉ）は、安全な材料である上、豊富に存在する。このため、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）は、取扱い易い点でも好ましい。
なお、複合材料および／または合金としてケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）を使用する場合、以下の理由から、環境中に同時に一酸化炭素（ＣＯ）が存在することが好ましい。
例えば、１３００℃の熱処理温度において、両者が存在する場合、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）中のケイ素（Ｓｉ）は、一酸化炭素（ＣＯ）と反応し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）となる。一方、カルシウム（Ｃａ）は、一酸化炭素（ＣＯ）と反応しない。その結果、被処理体の熱処理中に、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）からカルシウム（Ｃａ）の気相が発生する。カルシウム（Ｃａ）の気相は、強い還元性を有するため、カルシウム（Ｃａ）の気相により、被処理体の還元が促進される。従って、最終的に、高い電子密度の導電性マイエナイト化合物が得られ易くなる。
被処理体は、複合材料および／または合金と接触しない状態で、処理環境中に配置される。
被処理体の熱処理温度は、１０８０℃〜１４５０℃の範囲であることが好ましい。熱処理温度が１０８０℃よりも低い場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。また、熱処理温度が１４５０℃よりも高い場合、マイエナイト化合物の融点を超えるため結晶構造が分解してしまい、電子密度が低くなる。
熱処理温度は、１１３０℃〜１４３０℃の範囲が好ましく、１１８０℃〜１４１５℃の範囲がより好ましく、１２３０℃〜１３８０℃の範囲がさらに好ましく、１２４０℃〜１３４０℃の範囲がさらに好ましく、１２５０℃〜１３２０℃の範囲が最も好ましい。
一方、被処理体がフッ素成分を含む場合は、熱処理温度は、１１３０℃〜１４３０℃の範囲が好ましく、１１８０℃〜１４１５℃の範囲がより好ましく、１２３０℃〜１３８０℃の範囲がさらに好ましく、１２４０℃〜１３４０℃の範囲がさらに好ましく、１２５０℃〜１３２０℃の範囲が最も好ましい。
被処理体の高温保持時間は、熱処理温度にもよるが、通常、３０分〜５０時間の範囲である。被処理体の高温保持時間は、１時間〜４０時間の範囲が好ましく、２時間〜３０時間の範囲がより好ましく、３時間〜２５時間の範囲がさらに好ましく、４時間〜２０時間の範囲がさらに好ましく、４時間〜１６時間の範囲が最も好ましい。被処理体の保持時間が３０分未満の場合、十分に高い電子密度を有する導電性マイエナイト化合物を得ることができなくなるおそれがある上、焼結も不十分であり、得られた焼結体が壊れやすくなるおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、マイエナイト化合物の所望の形状が保持しやすいことから、保持時間は５０時間以内であることが好ましい。
以上の工程により、３×１０２０ｃｍ−３以上の高電子密度の導電性マイエナイト化合物が製造される。なお、（工程Ｓ１１０）において、フッ素成分を含む被処理体を使用した場合、フッ素を含む高電子密度の導電性マイエナイト化合物が製造される。この場合、フッ素は、ケージ内に導入されていても良く、ケージの骨格に導入されていても良い。
図２には、被処理体を熱処理する際に使用される装置の一構成図を模式的に示す。
装置２００は、上部が開放されているカーボン容器２１０と、該カーボン容器２１０の上部に配置されるカーボン蓋２１５と、カーボン容器２１０内に配置されたアルミナ製の蓋２３５付きのアルミナ容器２３０と、を有する。
アルミナ容器２３０内には、仕切り板２４０と、耐熱皿（例えばアルミナ製皿）２５０とが配置されている。耐熱皿２５０内には、複合材料および／または合金２６０が、例えば粉末またはシートの形態で設置されている。
仕切り板２４０は、上部に被処理体２７０を配置するために使用される。例えば、仕切り板２４０は、多数の貫通孔を有するアルミナ板等で構成される。
カーボン容器２１０およびカーボン蓋２１５は、被処理体２７０の熱処理の際に、一酸化炭素ガスの供給源となる。
なお、装置２００は、全体が耐熱性密閉容器に収容されており、この耐熱性密閉容器は、排気系と接続されている。このため、耐熱性密閉容器内、さらにはカーボン容器２１０内は、所望の減圧（真空）環境に制御できる。
以下、被処理体２７０がマイエナイト化合物粉末の成形体で構成される場合を例に、装置２００を使用して、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を製造する方法について説明する。
まず、装置２００全体が、所定の減圧環境に制御される。
次に、装置２００を使用して、被処理体２７０が１０８０℃〜１４５０℃の温度に保持される。
この際に、カーボン容器２１０およびカーボン蓋２１５側から一酸化炭素ガスが生じる。また、還元剤を含む複合材料および／または合金２６０の存在により、被処理体２７０は、強い還元性雰囲気に晒される。このため、被処理体２７０に含まれるマイエナイト化合物のケージ中のフリー酸素イオンは、複合材料および／または合金２６０によって還元される。
これにより、熱処理後には、被処理体２７０から高電子密度の導電性マイエナイト化合物が生成される。
一方、被処理体２７０が仮焼粉の成形体で構成される場合も、装置２００を使用して、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を製造できる。
なお、この場合、被処理体２７０中には、マイエナイト化合物は（ほとんど）含まれていない。しかしながら、被処理体２７０を１２３０℃〜１４１５℃の温度に保持した際に、仮焼粉中の酸化カルシウム、酸化アルミニウム、カルシウムアルミネートが反応して、非導電性マイエナイト化合物が生成される。
被処理体２７０の高温保持中には、カーボン容器２１０およびカーボン蓋２１５側から一酸化炭素ガスが生じる。また、複合材料および／または合金２６０の還元性により、生成した非導電性マイエナイト化合物のケージ内のフリー酸素イオンは、速やかに電子に置換される。これにより、高電子密度の導電性マイエナイト化合物が生成される。その後は、通常のセラミックス粒子の焼結過程と同様の過程により、生成した高電子密度の導電性マイエナイト化合物の粉末同士の焼結が進み、高電子密度の導電性マイエナイト化合物の焼結体が形成される。
従って、被処理体２７０を高温に保持することにより、仮焼粉から直接、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を生成、焼結させることができる。
なお、図２の装置構成は、一例であって、この他の装置を使用して、被処理体を熱処理しても良いことは、当業者には明らかであろう。
以上のように、本発明の一実施例による製造方法では、被処理体は、還元剤として機能する複合材料および／または合金とは、直接接触しない状態で配置される。従って、本発明の一実施例による製造方法では、生成した高電子密度の導電性マイエナイト化合物の表面に、金属アルミニウムのような固着物が固着することが有意に回避される。このため、本発明の一実施例による製造方法では、熱処理後に生成した高電子密度の導電性マイエナイト化合物を比較的容易に回収することができる。
次に、本発明の実施例について説明する。例１〜７は実施例であり、例５１〜５４は比較例である。
（例１）
以下の方法で、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
（マイエナイト化合物の合成）
まず、酸化カルシウム（ＣａＯ）：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のモル比換算で１２：７となるように、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３、関東化学社製、特級）粉末３１３．５ｇと、酸化アルミニウム（α−Ａｌ２Ｏ３、関東化学社製、特級）粉末１８６．５ｇとを混合した。次に、この混合粉末を、大気中、３００℃／時間の昇温速度で１３５０℃まで加熱し、１３５０℃に６時間保持した。その後、これを３００℃／時間の冷却速度で降温し、約３６２ｇの白色塊体を得た。
次に、アルミナ製スタンプミルにより、この白色塊体を大きさが約５ｍｍの破片になるよう粉砕した後、さらに、アルミナ製自動乳鉢で粗粉砕し、白色粒子Ａ１を得た。レーザ回折散乱法（ＳＡＬＤ−２１００、島津製作所社製）により、得られた白色粒子Ａ１の粒度を測定したところ、平均粒径は、２０μｍであった。
次に、白色粒子Ａ１を３００ｇと、直径５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇと、粉砕溶媒としての工業用ＥＬグレードのイソプロピルアルコール８００ｍｌとを、７リットルのジルコニア製容器に入れ、容器にジルコニア製の蓋を載せてから、回転速度７２ｒｐｍで、１６時間、ボールミル粉砕処理を実施した。
処理後、得られたスラリーを用いて吸引ろ過を行い、粉砕溶媒を除去した。また、残りの物質を８０℃のオーブンに入れ、１０時間乾燥させた。これにより、白色粉末Ｂ１を得た。Ｘ線回折分析の結果、得られた白色粉末Ｂ１は、Ｃ１２Ａ７構造であることが確認された。また、前述のレーザ回折散乱法により得られた白色粉末Ｂ１の平均粒径は、１．５μｍであることがわかった。
（マイエナイト化合物の成形体の作製）
前述の方法で得られた白色粉末Ｂ１（７ｇ）を、長さ４０ｍｍ×幅２０ｍｍ×高さ３０ｍｍの金型に敷き詰めた。この金型に対して、１０ＭＰａのプレス圧で１分間の一軸プレスを行った。さらに、１８０ＭＰａの圧力で等方静水圧プレス処理し、成形体Ｃ１を得た。
（導電性マイエナイト化合物の製造）
次に、成形体Ｃ１を高温で熱処理し、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。成形体Ｃ１は、長さ１９ｍｍ×幅８ｍｍ×厚さ５ｍｍの形状に加工し、これを被処理体として使用した。
図３には、成形体Ｃ１の熱処理に使用した装置を示す。図３に示すように、この装置３００は、アルミナ製の蓋３１５付きのアルミナ容器３１０と、カーボン製の蓋３３５付きの第１のカーボン容器３３０と、カーボン製の蓋３５５付きの第２のカーボン容器３５０と、を備える。また、アルミナ容器３１０の底部には、０．５ｇのケイ化カルシウム粉末（ＣａＳｉ２、高純度化学社製、純度９９％）が敷き詰められて構成されたケイ化カルシウム層３２０が配置されている。ケイ化カルシウム層３２０は、装置３００が高温になった際に、カルシウム蒸気を発生するカルシウム蒸気ソースとなる。
アルミナ容器３１０は、外径４０ｍｍ×内径３８ｍｍ×高さ４０ｍｍの略円筒状の形状を有する。また、第１のカーボン容器３３０は、外径６０ｍｍ×内径５０ｍｍ×高さ６０ｍｍの略円筒状の形状を有し、第２のカーボン容器３５０は、外径８０ｍｍ×内径７０ｍｍ×高さ７５ｍｍの略円筒状の形状を有する。
この装置３００は、以下のように使用した。
まず、被処理体である成形体Ｃ１を、アルミナ容器３１０内に配置した。この際には、ケイ化カルシウム層３２０の上に、２つの同一形状のアルミナブロック３２５を配置し、さらにこのアルミナブロック３２５の上に、厚さが１ｍｍのアルミナ板３２８を配置した。このアルミナ板３２８の上に、成形体Ｃ１を配置した後、アルミナ容器３１０上に蓋３１５を被せた。この状態では、成形体Ｃ１は、ケイ化カルシウム層３２０とは直接接触しない。
次に、この装置３００を、雰囲気調整可能な電気炉内に設置した。また、ロータリーポンプとメカニカルブースターポンプを用いて、炉内を真空引きした。その後、室温における炉内の圧力が２０Ｐａ以下になってから、装置３００の加熱を開始し、３００℃／時間の昇温速度で１３００℃まで加熱した。装置３００を１３００℃で６時間保持した後、３００℃／時間の降温速度で室温まで冷却させた。
この熱処理後に、表面が黒色の黒色物質Ｄ１が得られた。黒色物質Ｄ１は、装置３００から容易に回収することができた。なお、黒色物質Ｄ１の相対密度は、９６．７％であった。
なお、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）粉末は、熱処理後に大部分が炭化ケイ素（ＳｉＣ）に変化しており、カルシウム化合物はほとんど存在していなかった。このことから、マイエナイト化合物を還元した主成分は、ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）中のカルシウム（Ｃａ）成分であると考えられる。
（評価）
次に、黒色物質Ｄ１から電子密度測定用サンプルを採取した。サンプルは、アルミナ製自動乳鉢を用いて黒色物質Ｄ１の粗粉砕を行い、得られた粗粉のうち、黒色物質Ｄ１の中央部分に相当する部分から採取した。
得られたサンプルは、黒に近い焦げ茶色を呈していた。Ｘ線回折分析の結果、このサンプルは、Ｃ１２Ａ７構造だけを有することがわかった。また、得られた粉末の光拡散反射スペクトルのピーク位置から求められた電子密度は、１．６×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ１は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例２）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例２では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、熱処理温度を１２４０℃とした。その他の条件は、例１の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ２」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ２は、容易に回収することができた。黒色物質Ｄ２の相対密度は、９６．５％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ２を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ２は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ２の電子密度は、１．２×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ２は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例３）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例３では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、熱処理温度を１２４０℃とし、保持時間を１２時間とした。その他の条件は、例１の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ３」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ３は、容易に回収することができた。なお、黒色物質Ｄ３の相対密度は、９７．５％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ３を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ３は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ３の電子密度は、１．３×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ３は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例４）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例４では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、熱処理温度を１３６０℃とした。その他の条件は、例１の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ４」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ４は、容易に回収することができた。黒色物質Ｄ４の相対密度は、９８．０％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ４を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ４は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ４の電子密度は、１．０×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ４は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例５）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例５では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、被処理体として、成形体Ｃ１を大気中で熱処理して得た焼結体Ｅ５を使用した。
なお、焼結体Ｅ５は以下のようにして作製した。長さ１９ｍｍ×幅８ｍｍ×厚さ５ｍｍの成形体Ｃ１を、大気下で１３００℃まで加熱した。昇温速度は、３００℃／時間とした。次に、これを１３００℃で６時間保持した後、３００℃／時間の降温速度で室温まで冷却した。これにより、焼結体Ｅ５が得られた。
焼結体Ｅ５を被処理体とした以外は、例１と同様の方法で、（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程を実施した。これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ５」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ５は、容易に回収することができた。なお、黒色物質Ｄ５の相対密度は、９５．５％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ５を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ５は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ５の電子密度は、１．４×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ５は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例６）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例６では、前述の（マイエナイト化合物の成形体の作製）の工程において、白色粉末Ｂ１の代わりに、電子密度が５．０×１０１９ｃｍ−３の導電性マイエナイト化合物の粉末を使用して、成形体Ｃ６を作製した。
この導電性マイエナイト化合物の粉末は、以下のようにして調製した。まず、カーボン製の蓋付容器の中に、例１における成形体Ｃ１を設置した。次に、この容器を３００℃／時間の昇温速度で１３００℃まで加熱し、１３００℃で６時間保持した。雰囲気は、窒素とした。その後、容器を３００℃／時間の冷却速度で降温した。これにより、黒色塊体を得た。
次に、この黒色塊体を、前述の（マイエナイト化合物の合成）の工程で使用した粉砕方法と同じ方法で粉砕し、電子密度が５．０×１０１９ｃｍ−３の導電性マイエナイト化合物の粉末を得た。得られた粉末は、深緑色を呈しており、Ｃ１２Ａ７構造であることが確認された。粉末の平均粒径は、１．４μｍであった。
導電性マイエナイト化合物の粉末で構成された成形体Ｃ６を被処理体とした以外は、例１と同様の方法で、（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程を実施した。これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ６」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ６は、容易に回収することができた。なお、黒色物質Ｄ６の相対密度は、９７．０％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ６を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ６は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ６の電子密度は、１．６×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ６は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例７）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。ただし、この例７では、前述の（マイエナイト化合物の成形体の作製）の工程の代わりに、以下の工程を実施した。
（フッ素成分含有成形体の調製）
まず、前述の（マイエナイト化合物の合成）の工程の後に得られた白色粉末Ｂ１の３８．７２ｇに、フッ化カルシウム（ＣａＦ２、関東化学社製、特級）粉末０．７３ｇと、酸化アルミニウム（α−Ａｌ２Ｏ３、関東化学社製、特級）粉末０．５５ｇとを添加し、これらを十分に混合して、混合粉末Ｆ７を得た。
最終的に製造されるマイエナイト化合物においても、この混合粉末Ｆ７のＣａ／Ａｌ／Ｆの組成比が維持されると仮定した場合、製造されるマイエナイト化合物は、化学式

（１２−ｘ）ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ｘＣａＦ２ （３）式

で表され、特にｘ＝０．３２となる。
次に、この混合粉末Ｆ７の７ｇを、長さ４０ｍｍ×幅２０ｍｍ×高さ３０ｍｍの金型に敷き詰めた。また、金型に対して、１０ＭＰａのプレス圧で１分間の一軸プレスを行った。さらに、１８０ＭＰａの圧力で等方静水圧プレス処理した。これにより、縦約３８ｍｍ×横約１９ｍｍ×高さ約６ｍｍの寸法の成形体が形成された。
次に、成形体を市販のカッターで、長さ１９ｍｍ×幅８ｍｍ×厚さ６ｍｍの直方体形状に切断し、成形体Ｃ７を得た。
その後は、成形体Ｃ７を被処理体として使用し、例１と同様に、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程を実施した。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ７」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ７は、容易に回収することができた。なお、黒色物質Ｄ７の相対密度は、９６．８％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ７を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ７は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ７の電子密度は、１．２×１０２１ｃｍ−３であった。
次に、黒色物質Ｄ７の格子定数を測定した結果、黒色物質Ｄ７の格子定数は、例１における黒色物質Ｄ１の値よりも小さかった。このことから、黒色物質Ｄ７のマイエナイト化合物には、フッ素が含有していると考えられる。
次に、黒色物質Ｄ７を破断し、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）により、破断面の組成分析を行った。分析結果から、検出されたフッ素の割合は、混合粉末Ｆ７の混合比に近いことがわかった。
以上のことから、黒色物質Ｄ７は、フッ素を含む高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例８）
前述の例７と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例８では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、熱処理温度を１２００℃とした。その他の条件は、例７の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ８」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ８は、容易に回収することができた。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ８を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ８は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ８の電子密度は、１．１×１０２１ｃｍ−３であった。黒色物質Ｄ８の相対密度は、９５．０％であった。
このことから、黒色物質Ｄ８は、フッ素を含む高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例９）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例９では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、
室温における炉内の圧力は、５０Ｐａであった。その他の条件は、例１の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ９」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ９は、容易に回収することができた。黒色物質Ｄ９の相対密度は、９７．９％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ９を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ９は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ９の電子密度は、１．０×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ９は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例１０）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例１０では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、
カーボン製の蓋３３５付きの第１のカーボン容器３３０と、カーボン製の蓋３５５付きの第２のカーボン容器３５０を使用しなかった。すなわちカーボンが存在しない環境下で、被処理体の熱処理を行った。その他の条件は、例１の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ１０」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ１０は、容易に回収することができた。黒色物質Ｄ１０の相対密度は９６．４％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ１０を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ１０は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ１０の電子密度は、１．０×１０２１ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ１０は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例１１）
前述の例３と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物を作製した。
ただし、この例１１では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、ケイ化カルシウム粉末（ＣａＳｉ２）の代わりに、０．５ｇのケイ化マグネシウム粉末（Ｍｇ２Ｓｉ、高純度化学社製、純度９９％）を使用した。その他の条件は、例３の場合と同様である。
これにより、表面が黒色の黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ１１」と称する）が得られた。黒色物質Ｄ１１は、容易に回収することができた。黒色物質Ｄ１１の相対密度は９６．０％であった。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ１１を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ１１は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。黒色物質Ｄ１１の電子密度は、６．６×１０２０ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ１１は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
（例５１）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物の作製を試みた。
ただし、この例５３では、被処理体の熱処理は、ケイ化カルシウム層３２０が存在しない環境下で実施した。また、被処理体の熱処理の際には、炉内を真空引きし、１００Ｐａまで減圧した後、酸素濃度が１体積ｐｐｍ以下の窒素ガスを大気圧になるまで炉内へ流入させた。その他の条件は、例１の場合と同様である。
これにより、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程後に、表面が薄黒い黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ５１」と称する）が得られた。
例１と同様の方法により、この黒色物質Ｄ５１を粉砕して得た粉末のＸ線回折の結果、黒色物質Ｄ５１は、Ｃ１２Ａ７構造のみを有することがわかった。しかしながら、黒色物質Ｄ５３の電子密度は、５．０×１０１９ｃｍ−３であった。
このことから、黒色物質Ｄ５１は、高電子密度の導電性マイエナイト化合物ではないことが確認された。
（例５２）
前述の例１と同様の方法により、高電子密度の導電性マイエナイト化合物の作製を試みた。
ただし、この例５２では、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程において、装置３００のうちのアルミナブロック３２５およびアルミナ板３２８を使用せずに、被処理体の熱処理を実施した。すなわち、この例５２では、マイエナイト化合物の成形体Ｃ１を、直接ケイ化カルシウム層３２０の上に設置して、熱処理を実施した。
これにより、前述の（導電性マイエナイト化合物の製造）の工程後に、表面が薄黒い黒色物質（以下、黒色物質「Ｄ５２」と称する）が得られた。
しかしながら、黒色物質Ｄ５２は、ケイ化カルシウム層３２０中に沈んだ状態となっており、回収には、多大な労力が必要であった。従って、この方法は、工業的な生産には適さないことがわかった。
以下の表１には、例１〜例１１および例５１〜例５２における被処理体の仕様、熱処理条件、および評価結果等を、まとめて示した。
Figure 2016013927
 なお、表１において、「Ｆ添加量（ｘ値）」の欄における数値は、被処理体に含まれるフッ素（Ｆ）量を表す。この値は、被処理体から、最終的に以下の（４）式

（１２−ｘ）ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ｘＣａＦ２ （４）式

で表されるマイエナイト化合物が製造されたと仮定した場合の、ｘの値を意味する。
本発明は、有機ＥＬ素子の電子注入層の薄膜を形成するのに必要な、スパッタリング用ターゲット、または蛍光ランプ等に使用され得る、導電性マイエナイト化合物の製造方法に適用することができる。
２００ 装置
２１０ カーボン容器
２１５ カーボン蓋
２３０ アルミナ容器
２３５ アルミナ製の蓋
２４０ 仕切り板
２５０ 耐熱皿
２６０ 複合材料および／または合金
２７０ 被処理体
３００ 装置
３１０ アルミナ容器
３１５ アルミナ製の蓋
３２０ ケイ化カルシウム層
３２５ アルミナブロック
３２８ アルミナ板
３３０ 第１のカーボン容器
３３５ カーボン製の蓋
３５０ 第２のカーボン容器
３５５ カーボン製の蓋
Ｃ１ 成形体

Claims (8)

  1. 導電性マイエナイト化合物の製造方法であって、
    （ａ）被処理体を準備する工程であって、前記被処理体は、マイエナイト化合物またはマイエナイト化合物の前駆体を含む、工程と、
    （ｂ）前記被処理体を、還元性雰囲気の環境下において熱処理する工程であって、
    前記環境には、複合材料および／または合金が存在し、
    前記被処理体は、前記複合材料および／または合金に接触しない状態で配置され、
    前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびガリウム（Ｇａ）からなる群から選定された少なくとも一つの元素を含む、工程と、
    を有することを特徴とする製造方法。
  2. 前記複合材料および／または合金は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）を含む、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記環境には、ＣＯ源が存在する、請求項１または２に記載の製造方法。
  4. 前記（ｂ）の工程は、前記被処理体および前記複合材料および／または合金を、カーボンを含む容器中に入れた状態で行われる、請求項３に記載の製造方法。
  5. 前記被処理体は、
    マイエナイト化合物の粉末を含む成形体、
    マイエナイト化合物を含む焼結体、および
    仮焼粉を含む成形体、
    からなる群から選定される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
  6. 前記（ｂ）の工程後に、電子密度が３×１０２０ｃｍ−３以上の導電性マイエナイト化合物が得られる、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
  7. 前記被処理体は、フッ素（Ｆ）成分を含み、
    前記（ｂ）の工程後に、フッ素を含む導電性マイエナイト化合物が得られる、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
  8. 請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法を用いて、導電性マイエナイト化合物を含む、成膜用のターゲットを製造する方法。
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