JP5129772B2

JP5129772B2 - Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体

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Publication number: JP5129772B2
Application number: JP2009068111A
Authority: JP
Inventors: 希竹垣
Original assignee: Tateho Kagakukogyo KK
Current assignee: Tateho Kagakukogyo KK
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2009256195A

Description

本発明は、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムを主成分とする焼結体およびその焼結体を用いたプラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材に関する。

大型化しやすい平面ディスプレイとして、放電発光現象を利用したプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という場合がある）の開発が進められている。透明電極をガラス誘電体で覆う構造である交流型（ＡＣ型）ＰＤＰでは、イオン衝撃のスパッタリングにより誘電体層表面が変質して放電電圧が上昇することを防止するために、誘電体上に保護膜が形成されている。

保護膜は、低い放電電圧を有し、耐スパッタリング性に優れていることが要求される。そのため、二次電子の放出係数が大きく、耐スパッタリング性に優れる絶縁体である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜を保護膜として用いることが多い。例えば、特許文献１には、酸化マグネシウム粉末粒子を成形焼成した蒸着材用酸化マグネシウム焼結体であって、前記焼結体が、Ｃａ、Ａｌ、ＳｉおよびＦｅを各々５〜１０００ｐｐｍの範囲で含み、純度が９９．５０質量％以上９９．９９質量％未満の範囲であり、かつ、相対密度が９７．５〜９９．５％の範囲であることを特徴とする蒸着材用酸化マグネシウム焼結体およびその蒸着材用酸化マグネシウム焼結体を使用し、電子ビーム蒸着法、イオン照射蒸着法、またはスパッタリング法により製造した、プラズマディスプレイパネル保護膜が開示されている。

ＭｇＯ膜以外のプラズマディスプレイパネル用の保護膜としては、ＭｇＯに比べて二次電子利得が高く、放電電圧を低下させることが可能な材料であるストロンチウムとカルシウムとの複合酸化物の保護膜を挙げることができ、この保護膜材料を用いた研究がされている。ストロンチウムとカルシウムとの複合酸化物の保護膜を用いたプラズマディスプレイパネルとして、例えば、特許文献２には、酸化マグネシウム、またはストロンチウム化合物とカルシウム化合物との混合物を保護膜とするプラズマディスプレイパネルが開示されている。

ストロンチウムとカルシウムとの複合酸化物の焼結体を得るための方法として、特許文献３には、ペレット状の蒸発材料を製造する方法であって、ＳｒＯとＣａＯを主成分とする混合粉末を加圧成型しペレット状の成型体とする工程と、前記成型体をＳｒＣＯ_３の分解温度以上の温度で焼成して焼成体とする工程と、前記焼成体を冷却する工程とを有し、上記工程をそれぞれＨ_２Ｏ、ＣＯ_２およびＣＯを含まない雰囲気中において行う蒸発材料の製造方法が開示されている。また、この方法において、ＳｒＯ粒子およびＣａＯ粒子の平均粒径は、１５〜１００μｍのものを用いることが好ましいことが開示されている。しかしながら、ストロンチウムとカルシウムとの複合酸化物の原料である酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）は吸湿性、炭酸ガス吸収性に富み、取り扱いが非常に困難であり、そのため、ストロンチウムとカルシウムとの複合酸化物の焼結体を得ることは容易ではない。

特開２００７−１３８１９８特開平１１−２５８６３特開２００７−１００１７３

特許文献３に開示されたストロンチウムとカルシウムとの複合酸化物の焼結体を得るための製造方法においては、Ｈ_２Ｏ、ＣＯ_２およびＣＯなどの気体と、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）粉末との反応性が高いため、酸化ストロンチウム粉末を取り扱うことが非常に困難である。その反応を抑制するためには、粒子径１５〜１００μｍという粒子径の大きな原料の粉末を使用することが必要となる。粒子径がこのような大きさの場合には、粒子間の空間の体積が大きくなってしまうことおよび粒子の比表面積が小さいことから、高密度の焼結体を製造することができず、焼結体は低密度となる。このような低密度の焼結体は、耐湿性が劣り、プラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材として用いると、成膜の際にスプラッシュ発生などの問題を生じることとなる。また、特許文献３に開示された製造方法では、雰囲気制御を行うことが必要となるため、製造工程が非常に煩雑になるという問題がある。

このように、原料に酸化物を用いた場合、原料粉末の吸湿性、炭酸ガス吸収性が高く、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする高密度の焼結体を製造することが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、耐湿性に優れ、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする高密度の焼結体およびその製造方法を得ることを目的とする。

本発明の酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体の製造方法では、原料として取り扱いが非常に困難な酸化ストロンチウムおよび酸化カルシウムを用いず、原料として炭酸ストロンチウム粉末と、炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを用いることに特徴がある。そのため、本発明の製造方法では、雰囲気制御を行うことが不要であり、焼結体の製造が簡単となる。また、原料の反応性が低いため、原料の粉末の平均粒径を小さくすることができ、従来得られなかったような高密度の焼結体の製造が可能である。

すなわち、本発明は、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体の製造方法であって、平均粒径０．０１〜１５μｍの炭酸ストロンチウム粉末と、平均粒径０．０１〜１５μｍの炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを混合し、加圧し、相対密度５０％以上の成型体を形成する工程と、成型体を、１２００〜２４００℃の温度範囲で焼結することにより焼結体を形成する工程とを含む、焼結体の製造方法である。好ましくは、炭酸ストロンチウム粉末の平均粒径が、５．０μｍ以下である、焼結体の製造方法である。また、好ましくは、成型体を形成する工程において、酸化イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化スカンジウム粉末、酸化アルミニウム粉末および酸化クロム粉末からなる群から選択される少なくとも一つ以上の焼結助剤をさらに混合する、焼結体の製造方法である。また、好ましくは、焼結体を形成する工程において、成型体を、大気雰囲気中または窒素雰囲気中で焼結する、焼結体の製造方法である。

また、本発明は、相対密度８５％以上の、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体である。好ましくは、焼結体の酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有モル比率ＳｒＯ：ＣａＯが、２０：８０〜８０：２０の範囲である焼結体である。

また、本発明は、上記の製造方法によって得られる焼結体または上記の焼結体を用いたプラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材である。

本発明によって、耐湿性に優れ、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする高密度の焼結体およびその製造方法を得ることができる。

本発明は、相対密度８５％以上の、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体に関する。本発明の焼結体は、従来のものより高密度の焼結体であるので、プラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材として好適に用いることができる。また、本発明は、上記の酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体の製造方法に関する。本発明の焼結体の製造方法により、相対密度８５％以上の、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体を容易に得ることができる。

なお、本明細書において、「酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体」とは、不可避的に混入する不純物および必要に応じて添加される微量（５質量％以下）添加物ならびに後述する焼結助剤を除き、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとからなる焼結体のことをいう。また、この焼結体のことを「Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体」ともいう。

また、本明細書において、焼結体の「相対密度」とは、実際の焼結体の密度（焼結体のかさ密度〔ｇ/ｃｍ^３〕）と、この焼結体と同一組成の材料の理論密度との比（百分率）で表した比率を意味する。

本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造には、原料として、炭酸ストロンチウム粉末と、炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを用いる。これらの粉末は、Ｈ_２Ｏ、ＣＯ_２およびＣＯなどの気体との反応性に乏しいため、特殊な雰囲気中で取り扱う必要はなく、また必要に応じて大気中での焼成が可能なので、本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造は容易である。

本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造では、まず、原料となる炭酸ストロンチウム粉末と、炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを、所定量となるように計り取る。炭酸ストロンチウム粉末と、炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末との仕込み量を適宜選択することにより、焼結体の酸化ストロンチウムおよび酸化カルシウムの含有モル比率を、任意の比率とすることが可能である。具体的には、上記仕込み量を適宜選択することにより、焼結体の酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有モル比率を、ＳｒＯ：ＣａＯ＝２０：８０〜８０：２０の範囲とすることが可能である。

高い相対密度の焼結体を得るために、原料の炭酸ストロンチウム粉末の平均粒径の上限は、１５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることが特に好ましい。また、炭酸ストロンチウム粉末の平均粒径の下限は、特に限定されないが、粉末取り扱いの容易性の点から、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．０５μｍ以上であることがさらに好ましい。なお、「平均粒径」は、レーザ回折式粒度測定装置（商品名：ＨＩＲＡ、日機装（株）製）により５０％粒子径を測定し、５０％粒子径の値を平均粒径とすることによって得ることができる。

同様に、高い相対密度の焼結体を得るために、原料のカルシウム化合物粉末（炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末）の平均粒径の上限は、１５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましい。また、カルシウム化合物粉末の平均粒径の下限は、炭酸ストロンチウム粉末の場合と同様に特に限定されないが、粉末取り扱いの容易性の点から、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．０５μｍ以上であることがより好ましい。

さらに高い相対密度の焼結体を得るために、原料に対して焼結助剤をさらに加えることが好ましい。焼結助剤は、酸化イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化スカンジウム粉末、酸化アルミニウム粉末および酸化クロム粉末からなる群から選択される少なくとも一つ以上であることが好ましい。焼結助剤の添加量は、例えば、酸化イットリウム粉末を焼結助剤として用いる場合、ストロンチウムとカルシウムとの合計量を酸化物換算したものに対して酸化イットリウム粉末を５０〜１０００００ｐｐｍ、好ましくは１００〜５００００ｐｐｍ、さらに好ましくは５００〜１００００ｐｐｍとすることができる。また、その他の焼結助剤についても、酸化イットリウム粉末と同様に、５０〜１０００００ｐｐｍ、好ましくは１００〜５００００ｐｐｍ、さらに好ましくは５００〜１００００ｐｐｍの添加量とすることができる。

次に、所定量の原料の粉末を、アルコール、粉砕助剤液およびバインダーなどとともに、ナイロンボールを入れた樹脂製ポットなどの容器に入れ、１〜２４時間、一例として８時間粉砕・混合を行うことにより、混合スラリーを得ることができる。この混合スラリーを樹脂製バットなどの乾燥用皿に入れて乾燥し、篩を用いて造粒をすることによって、造粒した混合粉末を得ることができる。

次に、この造粒した混合粉末を、所定の金型に入れる。所定の金型に挿入した混合粉末を、プレス機で５００ｋｇｆ／ｃｍ^２（４９ＭＰａ）以上の圧力を印加することによって、相対密度５０％以上の成型体を形成することができる。プレス機および金型は、上記の条件で成型体を形成することができるものであれば特に限定されない。具体的には、プラズマディスプレイパネル用の保護膜形成用ターゲットして必要な形状および大きさ（例えば、厚さ３．０ｍｍ程度の円盤、円柱および角柱状など）に成型できるプレス機および金型を用いることができる。

プレス機による圧力印加により成型した成型体の厚さは、０．１〜１０．０ｍｍとすることができる。成型体の厚さが、このような値であると、焼結を好適に行うことができ、また、焼結終了後に得られる焼結体を、ターゲットとして好適に用いることができる。

プレス機による圧力印加により成型した相対密度５０％以上の成型体を、電気炉などの加熱炉を用いて大気雰囲気中等の所定の雰囲気中で焼成し、焼結することにより、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができる。高密度の焼結体を得るための焼結温度は、１２００〜２４００℃であり、好ましくは１４００〜１８００℃である。また、焼結時間は、１〜２０時間であり、好ましくは５〜１５時間である。焼結温度の具体例は１６４０℃であり、そのときの好ましい焼結時間の具体例は、１２時間である。

本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の原料の焼結は、取り扱いが容易な大気雰囲気中で行うことができる。また、必要に応じて、原料の焼結は、窒素雰囲気中またはその他の不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。特に、大気雰囲気中で焼成したものと比べてさらに高い相対密度および優れた耐湿性を有するＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得るためには、窒素雰囲気中で原料を焼成し、焼結することが好ましい。

相対密度５０％以上の成型体を電気炉などの加熱炉を用いて焼成し、焼結する際に、成型体をＭｇＯセッターの上に載せて行うことが好ましい。また、この場合のＭｇＯセッターを構成するＭｇＯ材料は、高純度ＭｇＯであることがより好ましい。成型体を焼成し、焼結する際に、一般的に常用されているアルミナ等の窯道具を使用すると、成型体と窯道具が反応、溶解、破損してしまうという問題点があるため、上記のＭｇＯセッターを用いることが好ましい。

相対密度５０％以上の成型体を、上記の所定の条件で焼成し、焼結することにより、相対密度８５％以上という高密度のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができる。本発明の高密度のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体は、空気中の水分吸収量が極めて少なく、耐湿性に優れていることに特徴がある。具体的には、本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体は、焼結終了後に温度２０℃、湿度５０％の恒温恒湿器に４８時間保管後の水分吸収による重量増加率が１％未満である。

本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体は、相対密度８５％以上、好ましくは相対密度９０％以上という高密度の焼結体であり、かつ空気中の水分吸収量は極めて少ないため、プラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材として用いた場合には、成膜の際にスプラッシュ発生などの問題を生じることがない。そのため、本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体は、プラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材として好適に用いることができる。

＜参考例１および２ならびに比較例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
表１に示す所定の炭酸ストロンチウム粉末とカルシウム化合物粉末の割合を、ストロンチウム（Ｓｒ）元素およびカルシウム（Ｃａ）元素のモル換算で、Ｓｒ：Ｃａ＝５０ｍｏｌ％：５０ｍｏｌ％になるように計り取った。次に、計り取った原料の粉末を、アルコール、粉砕助剤液およびバインダーとともに、ナイロンボールを入れた樹脂製ポットに入れ、８時間粉砕・混合を行うことによって、混合スラリーを得た。この混合スラリーを樹脂製バットに入れて乾燥し、篩を用いて造粒をすることによって、造粒した混合粉末を得た。この造粒した混合粉末を、直径９．２ｍｍの円柱状の金型に入れ、プレス機で５００ｋｇｆ／ｃｍ^２（４９ＭＰａ）の圧力を印加することによって、相対密度５０％以上、厚み３．０ｍｍである成型体を形成した。この成型体を、ＭｇＯセッターに載せ、電気炉を用いて大気雰囲気中、温度１６４０℃で１２時間焼成し、原料粉末のいずれもが平均粒径１５μｍ以下である参考例１および２ならびに原料粉末の少なくとも１種の平均粒径が１５μｍより大きい比較例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の評価＞
表１に、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の原料の平均粒径および得られたＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の相対密度を示す。「平均粒径」の測定は、レーザ回折式粒度測定装置（商品名：ＨＩＲＡ、日機装（株）製）により５０％粒子径を測定し、その値を平均粒径とすることによって得た。

次に、参考例１および２ならびに比較例１および２の焼結体を、温度２０℃、湿度５０％の恒温恒湿器に４８時間保管し、焼結直後および保管試験後の焼結体重量を比較することにより、水分吸収による重量増加率を測定した。この結果を表１に示すように、参考例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体では、焼結終了後４８時間保管試験後の重量増加率は１％未満だった。これに対して、比較例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の場合には、焼結終了後４８時間保管試験後の重量増加率は１０％を超えた。したがって、参考例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体は、比較例１および２の焼結体と比べ、耐湿性に優れていることが明らかとなった。

また、表１に示すように、参考例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体は、相対密度が９０％以上の高密度が得られた。すなわち、本発明の製造方法により、従来、製造することが困難であった相対密度８５％以上のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができることが明らかとなった。これに対し、比較例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の場合には、相対密度が７０％以下と低かった。これは、参考例１および２においては、すべての原料化合物の平均粒径が１５μｍ以下であったのに対し、比較例１では炭酸カルシウム粉末の平均粒径が１５μｍより大きかったため、得られた焼結体の相対密度が６７.８％と低かったものと考えられる。また、比較例２では、原料化合物がストロンチウムおよびカルシウムの酸化物粉末であり、また平均粒径も１５μｍより大きいかったため、得られた焼結体の相対密度が６８.８％と低かったものと考えられる。

また、参考例１および２の原料である炭酸ストロンチウム粉末の平均粒径が５μｍ以下であったことから、炭酸ストロンチウム粉末の平均粒径が、５μｍ以下である場合に、９０％以上の高い相対密度の焼結体を確実に得ることができるといえる。また、さらに高い相対密度の焼結体を得るためには、同様に、炭酸カルシウム粉末および水酸化カルシウム粉末の平均粒径についても、さらに小さい平均粒径であることが必要となると推測できる。

以上のことから、本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の原料として、炭酸ストロンチウム粉末と、炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを用い、原料化合物粉末の平均粒径の範囲を適正なものとすることにより、高い相対密度かつ耐湿性の良好なＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができることが明らかとなった。

＜実施例３のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
所定の炭酸ストロンチウム粉末とカルシウム化合物粉末（炭酸カルシウム）の割合を、ストロンチウム（Ｓｒ）元素およびカルシウム（Ｃａ）元素のモル換算で、Ｓｒ：Ｃａ＝５０ｍｏｌ％：５０ｍｏｌ％になるように計り取り、さらに焼結助剤である酸化イットリウム粉末を、ストロンチウムとカルシウムとの合計量を酸化物換算したものに対して５００ｐｐｍになるように計り取った。次に、計り取った原料の粉末を、アルコール、粉砕助剤液および焼結助剤をバインダーとともに、ナイロンボールを入れた樹脂製ポットに入れ、８時間粉砕・混合を行うことによって、混合スラリーを得た。この混合スラリーを樹脂製バットに入れて乾燥し、篩を用いて造粒をすることによって、造粒した混合粉末を得た。この造粒した混合粉末を、直径９．２ｍｍの円柱状の金型に入れ、プレス機で５００ｋｇｆ／ｃｍ^２（４９ＭＰａ）の圧力を印加することによって、相対密度５０％以上、厚み３．０ｍｍである成型体を形成した。この成型体を、ＭｇＯセッターに載せ、電気炉を用いて大気雰囲気中、温度１６４０℃で１２時間焼成し、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。また、参考例１等と同様に、原料の平均粒径、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の相対密度および水分吸収による重量増加率等の測定を行った。なお、実施例４〜１０および１３、参考例１１および１２についても同様の測定を行った。

＜実施例４のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤である酸化イットリウム粉末の添加量を、ストロンチウムとカルシウムとの合計量を酸化物換算したものに対して５０００ｐｐｍになるように計り取った以外は実施例３と同じようにして、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例５のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤である酸化イットリウム粉末の添加量を、ストロンチウムとカルシウムとの合計量を酸化物換算したものに対して１００００ｐｐｍになるように計り取った以外は実施例３と同じようにして、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例６のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤として酸化セリウム粉末を用いた以外は実施例３と同じようにしてＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例７のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤として酸化ジルコニウム粉末を用いた以外は実施例４と同じようにしてＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例８のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤として酸化スカンジウム粉末を用いた以外は実施例４と同じようにして、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例９のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤として酸化アルミニウム粉末を用いた以外は実施例４と同じようにしてＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例１０のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
焼結助剤として酸化クロム粉末を用いた以外は実施例４と同じようにしてＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜参考例１１のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
電気炉を用いた焼成を、窒素雰囲気中で行った以外は参考例１と同じようにして、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜参考例１２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
電気炉を用いた焼成を、窒素雰囲気中で行った以外は参考例２と同じようにして、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

＜実施例１３のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造方法＞
電気炉を用いた焼成を、窒素雰囲気中で行った以外は実施例４と同じようにして、Ｓｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得た。

参考例１および２、実施例３〜１０、参考例１１および１２、実施例１３ならびに比較例１および２の結果を表１に示す。これらの結果から、焼結助剤として、酸化イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化スカンジウム粉末、酸化アルミニウム粉末および酸化クロム粉末からなる群から選択される一つを用いた実施例３〜９および１３の場合には、参考例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体よりさらに高い９２．９％以上の相対密度のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができることが明らかとなった。また、実施例３〜９および１３の場合には、参考例１および２のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体と少なくとも同程度に、耐湿性に優れていることが明らかとなった。上述の焼結助剤を用いることによって優れた性質を有するＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができたので、上述の焼結助剤を複数種類組み合わせて用いる場合にも、同様な優れた性質を有するＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができるものと推測できる。

また、本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の製造工程において、窒素雰囲気のような不活性雰囲気中で焼結を行った場合（参考例１１および１２、実施例１３）でも、大気雰囲気中で焼成したものと比べて高い相対密度および優れた耐湿性を有するＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができた。

以上のことから、本発明のＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体の原料として、炭酸ストロンチウム粉末と、炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを用い、原料化合物粉末の平均粒径の範囲を適正なものとし、さらに、所定の焼結助剤を用い、所定の雰囲気で焼成し、焼結することにより、さらに高い相対密度かつ耐湿性の良好なＳｒ−Ｃａ−Ｏ焼結体を得ることができることが明らかとなった。

Claims

酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体の製造方法であって、
平均粒径０．０１〜１５μｍの炭酸ストロンチウム粉末と、平均粒径０．０１〜１５μｍの炭酸カルシウム粉末および／または水酸化カルシウム粉末とを混合し、加圧し、相対密度５０％以上の成型体を形成する工程と、
成型体を、１２００〜２４００℃の温度範囲で焼結することにより焼結体を形成する工程と
を含む、焼結体の製造方法であって、
成型体を形成する工程において、酸化イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化スカンジウム粉末、酸化アルミニウム粉末および酸化クロム粉末からなる群から選択される少なくとも一つ以上の焼結助剤をさらに混合し、
焼結助剤の混合量が、ストロンチウムとカルシウムとの合計量を酸化物換算したものに対して５０〜１０００００ｐｐｍである、製造方法。
炭酸ストロンチウム粉末の平均粒径が、５．０μｍ以下である、請求項１記載の焼結体の製造方法。
焼結体を形成する工程において、成型体を、大気雰囲気中または窒素雰囲気中で焼結する、請求項１または２記載の焼結体の製造方法。
相対密度８５％以上の、酸化ストロンチウムと酸化カルシウムとを主成分とする焼結体であって、
酸化イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化スカンジウム粉末、酸化アルミニウム粉末および酸化クロム粉末からなる群から選択される少なくとも一つ以上の焼結助剤をさらに混合し、焼結した焼結体であり、
焼結助剤の混合量が、ストロンチウムとカルシウムとの合計量を酸化物換算したものに対して５０〜１０００００ｐｐｍである、焼結体。
焼結体の酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有モル比率ＳｒＯ：ＣａＯが、２０：８０〜８０：２０の範囲である、請求項４記載の焼結体。
請求項１〜３のいずれか一項記載の製造方法によって得られる焼結体または請求項４または５記載の焼結体を用いたプラズマディスプレイパネル保護膜形成用ターゲット材。