JP7283026B1 - 焼結体用材料及び焼結体 - Google Patents
焼結体用材料及び焼結体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7283026B1 JP7283026B1 JP2022570144A JP2022570144A JP7283026B1 JP 7283026 B1 JP7283026 B1 JP 7283026B1 JP 2022570144 A JP2022570144 A JP 2022570144A JP 2022570144 A JP2022570144 A JP 2022570144A JP 7283026 B1 JP7283026 B1 JP 7283026B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- less
- earth element
- sintered body
- oxyfluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 194
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 264
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 68
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 29
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 26
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 11
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 43
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 41
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 40
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 38
- -1 rare earth fluorides Chemical class 0.000 description 37
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 35
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 32
- 229940105963 yttrium fluoride Drugs 0.000 description 29
- RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K yttrium(iii) fluoride Chemical compound F[Y](F)F RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 27
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 26
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 24
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 24
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 22
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 22
- CHBIYWIUHAZZNR-UHFFFAOYSA-N [Y].FOF Chemical compound [Y].FOF CHBIYWIUHAZZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 16
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 11
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 10
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 8
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 101100152598 Arabidopsis thaliana CYP73A5 gene Proteins 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 6
- TYIZUJNEZNBXRS-UHFFFAOYSA-K trifluorogadolinium Chemical compound F[Gd](F)F TYIZUJNEZNBXRS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- QGJSAGBHFTXOTM-UHFFFAOYSA-K trifluoroerbium Chemical compound F[Er](F)F QGJSAGBHFTXOTM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- XASAPYQVQBKMIN-UHFFFAOYSA-K ytterbium(iii) fluoride Chemical compound F[Yb](F)F XASAPYQVQBKMIN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- APFWLFUGBMRXCS-UHFFFAOYSA-N 4,7-dihydroxy-3-phenylchromen-2-one Chemical compound O=C1OC2=CC(O)=CC=C2C(O)=C1C1=CC=CC=C1 APFWLFUGBMRXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);ytterbium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Yb+3].[Yb+3] UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910005690 GdF 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229920005822 acrylic binder Polymers 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- ZXGIFJXRQHZCGJ-UHFFFAOYSA-N erbium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Er+3].[Er+3] ZXGIFJXRQHZCGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- MPARYNQUYZOBJM-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolutetiooxy)lutetium Chemical compound O=[Lu]O[Lu]=O MPARYNQUYZOBJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000001272 pressureless sintering Methods 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910016495 ErF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005693 GdF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017768 LaF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCXABBJICMOFPU-UHFFFAOYSA-N O(F)F.[Er] Chemical compound O(F)F.[Er] HCXABBJICMOFPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000007545 Vickers hardness test Methods 0.000 description 1
- 101000929049 Xenopus tropicalis Derriere protein Proteins 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-O azanium;hydrofluoride Chemical compound [NH4+].F LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBYGDBANBWOYIF-UHFFFAOYSA-N erbium(3+);trinitrate Chemical compound [Er+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YBYGDBANBWOYIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- UDYIZEUXFPJSCP-UHFFFAOYSA-N fluoro hypofluorite gadolinium Chemical compound [Gd].FOF UDYIZEUXFPJSCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VRPQIIJGEJVXBK-UHFFFAOYSA-N fluoro hypofluorite lanthanum Chemical compound [La].FOF VRPQIIJGEJVXBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUYWLGCGFKSEEH-UHFFFAOYSA-N fluoro hypofluorite lutetium Chemical compound O(F)F.[Lu] UUYWLGCGFKSEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 description 1
- MWFSXYMZCVAQCC-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) nitrate Chemical compound [Gd+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MWFSXYMZCVAQCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APRNQTOXCXOSHO-UHFFFAOYSA-N lutetium(3+);trinitrate Chemical compound [Lu+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O APRNQTOXCXOSHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- JHYILIUWFVFNFI-UHFFFAOYSA-M oxygen(2-) ytterbium(3+) fluoride Chemical compound [O--].[F-].[Yb+3] JHYILIUWFVFNFI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910003454 ytterbium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075624 ytterbium oxide Drugs 0.000 description 1
- KUBYTSCYMRPPAG-UHFFFAOYSA-N ytterbium(3+);trinitrate Chemical compound [Yb+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KUBYTSCYMRPPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である、焼結体用材料。ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
Description
本発明は、希土類元素のオキシフッ化物を含む焼結体用材料及び焼結体に関する。
Ｙ2Ｏ3などの希土類酸化物、ＹＦ3などの希土類元素のフッ化物（以下、「希土類フッ化物」と記載する場合がある。）及びＹ5Ｏ4Ｆ7などの希土類元素のオキシフッ化物(以下「希土類オキシフッ化物」と記載する場合がある。)は、耐食性を有するセラミックスであることから、半導体製造プロセスにおける保護材料としてその皮膜や焼結体が用いられている。
とりわけ希土類オキシフッ化物を含む化合物は、化学的なプラズマ耐性が高いことや半導体製造装置のシーズニング時間を短縮できることが知られている。
とりわけ希土類オキシフッ化物を含む化合物は、化学的なプラズマ耐性が高いことや半導体製造装置のシーズニング時間を短縮できることが知られている。
特許文献１では、希土類元素のオキシフッ化物を用いることで、この溶射顆粒を用いて作製した溶射膜がＦ系プラズマ及びＣｌ系プラズマの双方に対して優れた耐食性を示し、プラズマエッチング時にエッチング作用によって削られて飛散するパーティクルが低減されると記載されている。
一方、特許文献２のように、溶射膜に比してより緻密な焼結体を使用することで、ハロゲン系腐食ガスを遮断する機能を向上させることも検討されている。
更に特許文献３では、希土類元素のオキシフッ化物（Ｌｎ－Ｏ－Ｆ）を含む顆粒を用いた焼結用材料として、希土類元素のオキシフッ化物を含む顆粒を含む焼結用材料であって、タップ法見掛け密度が特定範囲であり、特定の粒径を有する焼結用材料は、それを用いて製造した焼結体が塩素系プラズマへの耐食性が高く、緻密であると記載されている。
更に特許文献３では、希土類元素のオキシフッ化物（Ｌｎ－Ｏ－Ｆ）を含む顆粒を用いた焼結用材料として、希土類元素のオキシフッ化物を含む顆粒を含む焼結用材料であって、タップ法見掛け密度が特定範囲であり、特定の粒径を有する焼結用材料は、それを用いて製造した焼結体が塩素系プラズマへの耐食性が高く、緻密であると記載されている。
しかしながら、従来の希土類オキシフッ化物の焼結体用材料を用いて作製した希土類オキシフッ化物の焼結体では、ドライエッチングで用いられる種々のプラズマや、ウェットエッチングに用いられる薬液に対する耐食性に、改善の余地があった。
したがって、本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る焼結体用材料及び焼結体を提供することにある。
本発明者は希土類オキシフッ化物を用いた焼結体用材料と焼結体についてドライエッチングで用いられるプラズマやウェットエッチングに用いられる薬液に対する耐食性を効果的に高める構成について鋭意検討した。その結果、Ｆ／ＲＥモル比が所定範囲であり、且つ所定の組成の希土類元素のオキシフッ化物を含む焼結体用材料であってアルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０ｐｐｍ以下である材料を用いることで、得られる焼結体が緻密で硬度が高く、且つ優れた薬品耐性とプラズマ耐性を持つことを見出した。
従って、本発明は、以下〔１〕～〔１４〕を提供するものである。
〔１〕ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である、焼結体用材料。
〔２〕ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下である、〔１〕に記載の焼結体用材料。
〔３〕水銀圧入法を用いて測定した細孔径分布において、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲と細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の範囲にそれぞれピークを有し、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上であり、且つ、細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上である、[１]又は〔２〕に記載の焼結体用材料。
〔４〕ＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される、〔１〕～〔３〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔５〕ＲＥａＯｂＦｃが、ＲＥ7Ｏ6Ｆ9、ＲＥ6Ｏ5Ｆ8、ＲＥ5Ｏ4Ｆ7、ＲＥ4Ｏ3Ｆ6、ＲＥ3Ｏ2Ｆ5及びＲＥ2ＯＦ4から選ばれる少なくとも一種である、〔１〕～〔４〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔６〕希土類元素のオキシフッ化物の希土類元素ＲＥがＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる一種又は二種以上である、〔１〕～〔５〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔７〕強熱減量が１０質量％以下である、〔１〕～〔６〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔８〕ＢＥＴ比表面積が２ｍ2／ｇ以上１０ｍ2／ｇ以下である、〔１〕～〔７〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔９〕ハウスナー比（タップ密度／嵩密度）が１．０以上１．３以下である、〔１〕～〔８〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔１０〕ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、焼結体全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である、焼結体。
〔１１〕ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下である、〔１０〕に記載の焼結体。
〔１２〕希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される、〔１０〕又は〔１１〕に記載の焼結体。
〔１３〕ビッカース硬度が３ＧＰａ以上である、〔１０〕～〔１２〕の何れか１項に記載の焼結体。
〔１４〕〔１〕～〔９〕の何れか１項に記載の焼結体用材料を焼結する、焼結体の製造方法。
〔１〕ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である、焼結体用材料。
〔２〕ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下である、〔１〕に記載の焼結体用材料。
〔３〕水銀圧入法を用いて測定した細孔径分布において、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲と細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の範囲にそれぞれピークを有し、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上であり、且つ、細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上である、[１]又は〔２〕に記載の焼結体用材料。
〔４〕ＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される、〔１〕～〔３〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔５〕ＲＥａＯｂＦｃが、ＲＥ7Ｏ6Ｆ9、ＲＥ6Ｏ5Ｆ8、ＲＥ5Ｏ4Ｆ7、ＲＥ4Ｏ3Ｆ6、ＲＥ3Ｏ2Ｆ5及びＲＥ2ＯＦ4から選ばれる少なくとも一種である、〔１〕～〔４〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔６〕希土類元素のオキシフッ化物の希土類元素ＲＥがＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる一種又は二種以上である、〔１〕～〔５〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔７〕強熱減量が１０質量％以下である、〔１〕～〔６〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔８〕ＢＥＴ比表面積が２ｍ2／ｇ以上１０ｍ2／ｇ以下である、〔１〕～〔７〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔９〕ハウスナー比（タップ密度／嵩密度）が１．０以上１．３以下である、〔１〕～〔８〕の何れか１項に記載の焼結体用材料。
〔１０〕ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、焼結体全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である、焼結体。
〔１１〕ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下である、〔１０〕に記載の焼結体。
〔１２〕希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される、〔１０〕又は〔１１〕に記載の焼結体。
〔１３〕ビッカース硬度が３ＧＰａ以上である、〔１０〕～〔１２〕の何れか１項に記載の焼結体。
〔１４〕〔１〕～〔９〕の何れか１項に記載の焼結体用材料を焼結する、焼結体の製造方法。
以下、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明する。
まず焼結体用材料について説明する。
本発明の焼結体用材料はＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である、以下、単に「ＲＥａＯｂＦｃ」とも記載する。）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（以下、「Ｆ／ＲＥモル比」とも記載する）が１．３以上２．８以下であることを特徴の一つとする。
まず焼結体用材料について説明する。
本発明の焼結体用材料はＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である、以下、単に「ＲＥａＯｂＦｃ」とも記載する。）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（以下、「Ｆ／ＲＥモル比」とも記載する）が１．３以上２．８以下であることを特徴の一つとする。
本発明者は、希土類元素のオキシフッ化物を用いた焼結体のドライエッチングに用いられるプラズマやウェットエッチングに用いられる薬液への耐食性を検討していたところ、ＲＥａＯｂＦｃを含有し、且つ、Ｆ／ＲＥモル比が１．３以上２．８以下である焼結体用材料については、緻密で硬度が高い焼結体を得難いために、プラズマ耐性や薬品耐性が向上しがたいという課題を知見した。
そして、その理由について検討した結果、更に以下のことを知見した。
そして、その理由について検討した結果、更に以下のことを知見した。
従来、ＲＥａＯｂＦｃ等の希土類元素のオキシフッ化物の作製には、フッ素源として希土類フッ化物、フッ化水素酸（以下、「フッ酸」ともいう。）、フッ化アンモニウムや酸性フッ化アンモニウムなどが用いられている。例えば、希土類元素の酸化物にフッ酸を添加して希土類元素のフッ化物の前駆体とし、それを焼成して、希土類元素のフッ化物（ＲＥＦ3）が得られる。また、希土類元素のフッ化物を焼成したり、希土類元素のフッ化物と希土類元素の酸化物を混合して焼成したりすることで、希土類元素のオキシフッ化物が得られる。
上記の各焼成工程は通常電気炉で高温焼成することが一般的であるが、その際にアルミナやムライト等のＡｌ又はＡｌ及びＳｉを含有する多孔質匣鉢を用いることが広く行われている。アルミナやムライトなどＡｌ又はＡｌ及びＳｉを含有する多孔質匣鉢は、安価で耐久性が高いために汎用されている。
上記の各焼成工程は通常電気炉で高温焼成することが一般的であるが、その際にアルミナやムライト等のＡｌ又はＡｌ及びＳｉを含有する多孔質匣鉢を用いることが広く行われている。アルミナやムライトなどＡｌ又はＡｌ及びＳｉを含有する多孔質匣鉢は、安価で耐久性が高いために汎用されている。
本発明者は、アルミナやムライトなどのＡｌ又はＡｌ及びＳｉを含有している多孔質匣鉢を用いて希土類元素のフッ化物やその前駆体を高温焼成する工程を経て作製された希土類元素のオキシフッ化物は、多くのＡｌ又はＡｌ及びＳｉを含有していることを発見した。そしてその理由として、希土類元素のフッ化物やその前駆体というフッ素源を高温で熱した際に多くのフッ素ガスが発生し、匣鉢中のＡｌ成分やＳｉ成分と反応して希土類元素のオキシフッ化物中に含有されたのではないかと推測した。
更に本発明者は、イットリア匣鉢、ジルコニア匣鉢やプラチナ皿などのＡｌ、特にＡｌ及びＳｉを殆ど含有しない材質の匣鉢を用いて、ある低温温度域で焼成を行うことでフッ素ガスの発生を大幅に抑制し、Ａｌ、特にＡｌ及びＳｉの含有率が少ないＲＥａＯｂＦｃ含有焼結体用材料を作製することに成功した。
驚くべきことにＡｌ、特にＡｌ及びＳｉの含有率が少ないＲＥａＯｂＦｃ含有焼結体用材料は、焼結体とすると緻密で硬度が高くなることが分かった。これは焼結時に、温度が上昇していくとＡｌ成分やＳｉ成分と、Ｆ成分とが反応して、粒界間に異相を形成することや揮発成分となることで焼結体に開気孔や閉気孔が出来てしまうことを抑制できたためだと本発明者は考えている。
また焼結体用材料中のＡｌ及びＳｉの含有量が所定値以下であることは、得られる焼結体の最表面でのＡｌ及びＳｉを減少させる点でフッ素系腐食ガスやフッ素系薬液に対する耐食性を一層向上させやすい可能性もあると発明者は考えている。
また焼結体用材料中のＡｌ及びＳｉの含有量が所定値以下であることは、得られる焼結体の最表面でのＡｌ及びＳｉを減少させる点でフッ素系腐食ガスやフッ素系薬液に対する耐食性を一層向上させやすい可能性もあると発明者は考えている。
特に従来、ＲＥａＯｂＦｃを含みＦ／ＲＥモル比が１．３以上２．８以下である焼結体用材料は、得られる焼結体において緻密さや硬さが得難い傾向にあった。当該組成の焼結体用材料は、フッ素分を多く含む。このため従来当該組成の焼結体用材料中にＡｌ成分やＳｉ成分が存在することで、焼結時にこれらの異相がフッ素分と反応し、開気孔や閉気孔が生じやすいことが上記の一因であったと考えられる。本発明では、Ａｌの含有量、特にＡｌ及びＳｉの含有量が少ないことで開気孔や閉気孔の生成を効果的に抑制することができ、ＲＥａＯｂＦｃを含むことによるプラズマや薬液への耐食性を効果的に発揮できる。
一方、希土類オキシフッ化物がＲＥＯＦ（ＲＥ1Ｏ1Ｆ1）のみからなり全体のＦ／ＲＥモル比が１．０以上２．８以下である焼結体用材料を用いて焼結体を製造すると、焼結体用材料のＡｌの含有量、特にＡｌ及びＳｉの含有量を低減することによる緻密さや硬さの向上効果が十分に得がたい場合がある。この理由としては、以下のように推察される。ＲＥＯＦ（ＲＥ1Ｏ1Ｆ1）、例えばＹＯＦは、ＴＧ－ＤＴＡにて５７０℃付近に可逆的な相転移が観察される。したがって、この相転移の影響がＡｌ成分やＳｉ成分を含有することよりも支配的に微小亀裂や気孔の原因になっているためと考えられる。
これに対し、本発明のＲＥａＯｂＦｃを含み全体のＦ／ＲＥモル比が１．３以上２．８以下である焼結体用材料では、例えばＹ5Ｏ4Ｆ7を含む焼結体用材料は、ＴＧ－ＤＴＡにて可逆的な相転移は観察されず、Ａｌの含有量、特にＡｌ及びＳｉの含有量が少ないことによる硬さ及び緻密さの向上効果が十分に発揮される。これらを見出した点において、Ｙ5Ｏ4Ｆ7などに代表される、ＲＥａＯｂＦｃを含み全体のＦ／ＲＥモル比が１．３以上２．８以下である焼結体用材料にとって特に技術的意義があると考えている。
一方、希土類オキシフッ化物がＲＥＯＦ（ＲＥ1Ｏ1Ｆ1）のみからなり全体のＦ／ＲＥモル比が１．０以上２．８以下である焼結体用材料を用いて焼結体を製造すると、焼結体用材料のＡｌの含有量、特にＡｌ及びＳｉの含有量を低減することによる緻密さや硬さの向上効果が十分に得がたい場合がある。この理由としては、以下のように推察される。ＲＥＯＦ（ＲＥ1Ｏ1Ｆ1）、例えばＹＯＦは、ＴＧ－ＤＴＡにて５７０℃付近に可逆的な相転移が観察される。したがって、この相転移の影響がＡｌ成分やＳｉ成分を含有することよりも支配的に微小亀裂や気孔の原因になっているためと考えられる。
これに対し、本発明のＲＥａＯｂＦｃを含み全体のＦ／ＲＥモル比が１．３以上２．８以下である焼結体用材料では、例えばＹ5Ｏ4Ｆ7を含む焼結体用材料は、ＴＧ－ＤＴＡにて可逆的な相転移は観察されず、Ａｌの含有量、特にＡｌ及びＳｉの含有量が少ないことによる硬さ及び緻密さの向上効果が十分に発揮される。これらを見出した点において、Ｙ5Ｏ4Ｆ7などに代表される、ＲＥａＯｂＦｃを含み全体のＦ／ＲＥモル比が１．３以上２．８以下である焼結体用材料にとって特に技術的意義があると考えている。
本発明の上記の効果を一層優れたものとするために、ＲＥａＯｂＦｃにおけるｂ／ａは０．５以上０．９以下であることが好ましく、一方でｃ／ａが１．１以上２．０以下であることが好ましい。ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上であることで、ＲＥＯＦ（ＲＥ1Ｏ1Ｆ1）組成を含まない組成であるため、可逆的な相転移が起こらない。これによりＡｌの含有量、特にＡｌ及びＳｉの含有量が低いことによる硬さや緻密さの向上効果を大きなものとすることができる。また、ｂ／ａが０．５以上であり、ｃ／ａが２．０以下であると、入手容易性の点で好ましい。
これらの点から、ＲＥａＯｂＦｃにおけるｂ／ａは０．６以上０．８以下であることがさらに好ましく、ｃ／ａが１．３以上１．７以下であることがさらに好ましい。
なお、通常、３ａ＝２ｂ＋ｃである。
これらの点から、ＲＥａＯｂＦｃにおけるｂ／ａは０．６以上０．８以下であることがさらに好ましく、ｃ／ａが１．３以上１．７以下であることがさらに好ましい。
なお、通常、３ａ＝２ｂ＋ｃである。
とりわけ、ＲＥａＯｂＦｃは、ＲＥ7Ｏ6Ｆ9、ＲＥ6Ｏ5Ｆ8、ＲＥ5Ｏ4Ｆ7、ＲＥ4Ｏ3Ｆ6、ＲＥ3Ｏ2Ｆ5及びＲＥ2ＯＦ4から選ばれる少なくとも一種であることが、Ａｌ含有量やＳｉ含有量が低いことによる硬さや緻密さの向上効果を大きなものとすることができる点で好ましく、ＲＥ5Ｏ4Ｆ7であることが最も好ましい。
焼結体用材料中のＦ／ＲＥモル比は、１．３以上であることで、Ａｌ含有量やＳｉ含有量が低いことによる硬さや緻密さの向上効果を大きなものとすることができる。また、焼結体用材料中のＦ／ＲＥモル比が２．８以下であることで、単一組成で劈開性を持つＲＥＦ3の含有量を制御でき、焼結体を作製し易くなる利点がある。この観点から、焼結体用材料中のＦ／ＲＥモル比は１．４以上２．６以下がより好ましく、１．５以上２．４以下が特に好ましい。Ｆ／ＲＥモル比は後述の実施例に記載の方法にて測定できる。
焼結体用材料におけるＡｌ含有量は、５０質量ｐｐｍ以下であることで、得られる焼結体が硬く、緻密なものとなり、プラズマや薬液による処理に対する耐食性が得られる。Ａｌ含有量は１質量ｐｐｍ以上であると、製造における生産性で有利となり、ごく微量のＡｌが焼結助剤として働く利点があるため好ましい。これらの点から、焼結体用材料におけるＡｌ含有量は、１質量ｐｐｍ以上３５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１質量ｐｐｍ以上２５質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
更に、焼結体用材料におけるＳｉ含有量は、５００質量ｐｐｍ以下であることで、得られる焼結体が更に一層硬く、緻密なものとなり、プラズマや薬液による処理に対する耐食性が得られるため好ましい。Ｓｉ含有量は１質量ｐｐｍ以上であると、製造における生産性で有利となり、ごく微量のＳｉが焼結助剤として働く利点があるため好ましい。
これらの点から、焼結体用材料におけるＳｉ含有量は、１質量ｐｐｍ以上３５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
これらの点から、焼結体用材料におけるＳｉ含有量は、１質量ｐｐｍ以上３５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
Ａｌ含量及びＳｉ含量は、後述する実施例に記載の方法にて測定できる。
希土類元素のオキシフッ化物の希土類元素ＲＥが天然に存在しない放射性元素であるＰｍを除いた、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる一種又は二種以上であることが焼結体用材料の入手容易性や化学的安定性の点で好ましく、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる一種又は二種以上であることがより好ましく、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂであることが更に一層好ましく、Ｙであることが最も好ましい。
本発明では、焼結体用材料中にＲＥａＯｂＦｃに加えてＲＥＦ3で表される希土類フッ化物が混在する場合、ＲＥａＯｂＦｃのみである場合に比して、焼結体用材料から得られる焼結体の硬度がさらに向上するため好ましい。これは希土類フッ化物が存在することで結晶粒の成長が適度に抑制され、物理的負荷に強い適切なグレインサイズを持つ焼結体となるためであると本発明者は考えている。
焼結体用材料が希土類元素のフッ化物を含む場合、その希土類元素ＲＥとしては、オキシフッ化物の希土類元素ＲＥとして上記で挙げたものと同様のものをあげることができ、天然に存在しない放射性元素であるＰｍを除いた、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる一種又は二種以上であることが焼結体用材料の入手容易性や化学的安定性の点で好ましく、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる一種又は二種以上であることがより好ましく、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂであることが更に一層好ましく、Ｙであることが最も好ましい。
本発明の焼結体用材料がＲＥａＯｂＦｃ及びＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物を含有する場合、ＲＥａＯｂＦｃ及びＲＥＦ3の希土類元素ＲＥは同一であっても異なっていてもよい。
本発明の焼結体用材料がＲＥａＯｂＦｃ及びＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物を含有する場合、ＲＥａＯｂＦｃ及びＲＥＦ3の希土類元素ＲＥは同一であっても異なっていてもよい。
本発明の焼結体用材料は、ＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物のみから構成されることが好ましい。「希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的に、ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される」とは、ＣｕＫα線を用いて、２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物及びＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物以外の化合物（以下「その他の成分」と記載することもある）に由来する結晶相のメインピークのピーク高さが、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１０％以下であることを意味し、５％以下であることを意味することがより好ましく、３％以下であることを意味することが更に好ましく、１％以下であることが最も好ましい。
従って上記ＸＲＤ分析において、ＲＥ２Ｏ３で表される希土類元素の酸化物の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さは、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが更に好ましく、１％以下であることが最も好ましい。
従って上記ＸＲＤ分析において、ＲＥ２Ｏ３で表される希土類元素の酸化物の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さは、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが更に好ましく、１％以下であることが最も好ましい。
更に、本発明の焼結体用材料は、ＸＲＤ分析（具体的にはＣｕＫα線を用いて、２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析）において、ＲＥａＯｂＦｃ以外の希土類元素のオキシフッ化物に由来するピークが観察される場合、当該ピークのピーク高さが、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。
本発明の焼結体用材料は、ＲＥａＯｂＦｃを主相とすることが好ましい。ここでＲＥａＯｂＦｃを主相とするとは、ＣｕＫα線を用いて、２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、ＲＥａＯｂＦｃに由来するピークが最大高さのピークであることを意味する。
また本発明の焼結体用材料は、ＲＥａＯｂＦｃを主相としない場合においても、ＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物の結晶相のメインピークの高さに対するＲＥａＯｂＦｃのメインピークのピーク高さ比率が５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。
Ｙ5Ｏ4Ｆ7のメインピークは通常２θ＝２８．１１°に観察される。またＹ6Ｏ5Ｆ8のメインピークは通常２θ＝２８．１４°に観察される。またＹ7Ｏ6Ｆ9のメインピークは通常２θ＝２８．１４°に観察される。
Ｌａ10Ｏ7Ｆ16のメインピークは通常２θ＝２６．５２°に観察される。
Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6のメインピークは通常２θ＝２７．５９°に観察される。
Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7のメインピークは通常２θ＝２８．２５°に観察される。
Ｙｂ5Ｏ4Ｆ7のメインピークは通常２θ＝２８．５０°観察される。
Ｌｕ7Ｏ6Ｆ9のメインピークは通常２θ＝２８．６０°に観察される。
また、ＹＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．８８°に観察される。
ＬａＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．６０°に観察される。
ＧｄＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．５４°に観察される。
ＥｒＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．９５°に観察される。
ＹｂＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．９８°に観察される。
ＬｕＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．９７°に観察される。
但し、ＲＥａＯｂＦｃとＲＥＦ3が観察される場合において、Ｙ5Ｏ4Ｆ7とＹＦ3、Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6とＧｄＦ3、Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7とＥｒＦ3のように組成の組合せによってメインピーク同士が近い位置（２θの差が０．４°内）に検出される場合は、下記のように測定することができる。
具体的には、後述する所定の面のピークに相当する強度（ＩS）を当該面の相対強度（メインピークの強度が１００、ＰＤＦカードに記載の強度：ＩT）で割り返した数値をメインピークの強度（ＩM）としてそれぞれ使用してもよい。
※ＩM＝ＩS／ＩT×１００
Ｙ5Ｏ4Ｆ7の（０ １０ ０）面のピークは通常２θ＝３２．２９°に観察され、メインピークに対する相対強度は２３．４％となる。
Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6の（１００）面のピークは通常２θ＝３１．７７°に観察され、メインピークに対する相対強度は１４．５％となる。
Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7の（１７１）面のピークは通常２θ＝３２．４８°に観察され、メインピークに対する相対強度は１４．２％となる。
ＲＥＦ3の所定のピークは（０２０）面のピークとすることができる。
例えば、ＹＦ3の（０２０）面のピークは通常２θ＝２５．９８°に観察され、メインピークに対する相対強度は６７．６％となる。
ＧｄＦ3の（０２０）面のピークは通常２θ＝２５．４７°に観察され、メインピークに対する相対強度は６０．０％となる。
ＥｒＦ3の（０２０）面のピークは通常２θ＝２６．０３°に観察され、メインピークに対する相対強度は７５．０％となる。
上記ピーク位置の誤差は、±０．０５°以内が好ましく、±０．０３°以内がより好ましく、±０．０２°以内が更に好ましく、±０．０１°以内が最も好ましい。
本明細書に記載のＲＥａＯｂＦｃとＲＥＦ3のメインピーク比の各記載は、メインピークそのもののピーク高さ（強度）を用いてメインピーク高さ比を計算して該当した場合、及び、上述したようにメインピークでないピークのピーク高さ（強度）をＰＤＦカード記載のメインピークの高さ（強度）を１００とした場合の相対強度で割り戻して得たメインピーク換算高さを用いてメインピーク高さ比を計算して該当した場合のいずれであってもよく、仮に両方の方法で測定が可能であった場合は、一方の場合において本明細書に記載の比率に該当すれば、他方の場合に該当しなくても、該当したものとする。
Ｌａ10Ｏ7Ｆ16のメインピークは通常２θ＝２６．５２°に観察される。
Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6のメインピークは通常２θ＝２７．５９°に観察される。
Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7のメインピークは通常２θ＝２８．２５°に観察される。
Ｙｂ5Ｏ4Ｆ7のメインピークは通常２θ＝２８．５０°観察される。
Ｌｕ7Ｏ6Ｆ9のメインピークは通常２θ＝２８．６０°に観察される。
また、ＹＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．８８°に観察される。
ＬａＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．６０°に観察される。
ＧｄＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．５４°に観察される。
ＥｒＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．９５°に観察される。
ＹｂＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．９８°に観察される。
ＬｕＦ3のメインピークは通常２θ＝２７．９７°に観察される。
但し、ＲＥａＯｂＦｃとＲＥＦ3が観察される場合において、Ｙ5Ｏ4Ｆ7とＹＦ3、Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6とＧｄＦ3、Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7とＥｒＦ3のように組成の組合せによってメインピーク同士が近い位置（２θの差が０．４°内）に検出される場合は、下記のように測定することができる。
具体的には、後述する所定の面のピークに相当する強度（ＩS）を当該面の相対強度（メインピークの強度が１００、ＰＤＦカードに記載の強度：ＩT）で割り返した数値をメインピークの強度（ＩM）としてそれぞれ使用してもよい。
※ＩM＝ＩS／ＩT×１００
Ｙ5Ｏ4Ｆ7の（０ １０ ０）面のピークは通常２θ＝３２．２９°に観察され、メインピークに対する相対強度は２３．４％となる。
Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6の（１００）面のピークは通常２θ＝３１．７７°に観察され、メインピークに対する相対強度は１４．５％となる。
Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7の（１７１）面のピークは通常２θ＝３２．４８°に観察され、メインピークに対する相対強度は１４．２％となる。
ＲＥＦ3の所定のピークは（０２０）面のピークとすることができる。
例えば、ＹＦ3の（０２０）面のピークは通常２θ＝２５．９８°に観察され、メインピークに対する相対強度は６７．６％となる。
ＧｄＦ3の（０２０）面のピークは通常２θ＝２５．４７°に観察され、メインピークに対する相対強度は６０．０％となる。
ＥｒＦ3の（０２０）面のピークは通常２θ＝２６．０３°に観察され、メインピークに対する相対強度は７５．０％となる。
上記ピーク位置の誤差は、±０．０５°以内が好ましく、±０．０３°以内がより好ましく、±０．０２°以内が更に好ましく、±０．０１°以内が最も好ましい。
本明細書に記載のＲＥａＯｂＦｃとＲＥＦ3のメインピーク比の各記載は、メインピークそのもののピーク高さ（強度）を用いてメインピーク高さ比を計算して該当した場合、及び、上述したようにメインピークでないピークのピーク高さ（強度）をＰＤＦカード記載のメインピークの高さ（強度）を１００とした場合の相対強度で割り戻して得たメインピーク換算高さを用いてメインピーク高さ比を計算して該当した場合のいずれであってもよく、仮に両方の方法で測定が可能であった場合は、一方の場合において本明細書に記載の比率に該当すれば、他方の場合に該当しなくても、該当したものとする。
本発明の焼結体用材料は、ＲＥＦ3を含有する場合、上述したＲＥＦ3を含有することの効果を得る点から、ＲＥａＯｂＦｃのメインピークの高さに対するＲＥＦ3のメインピークの高さの高さ比が１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。上述した通り、本明細書でいうＲＥＦ3とＲＥａＯｂＦｃのメインピークの高さ比は、メインピーク同士が近い位置（２θで０．４°以内）である場合、上記の所定の面のピークに相当する強度比（ＩS）を所定の面の相対強度（ＰＤＦカードに記載の強度：ＩT）で割り返した数値をメインピークの強度（ＩM）としてそれぞれ使用したものとしてもよい。
なお、上記の説明において、「強度」と記載したのは、ＰＤＦカードではピークの「強度」と記載されているからであり、本明細書のピークの「高さ」と同義である。
なお、上記の説明において、「強度」と記載したのは、ＰＤＦカードではピークの「強度」と記載されているからであり、本明細書のピークの「高さ」と同義である。
焼結体用材料のＸ線回折測定は後述する実施例に記載の方法にて測定できる。下記実施例で用いたＸ線回折測定装置に限定されず、それと同等以上の精度のものであれば使用することができる。
焼結体用材料は、水銀圧入法を用いて測定した細孔径分布において、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積が特定値以下であることが好ましい。当該細孔容積は本発明の焼結体用材料における一次粒子間の空隙に由来する。この範囲の細孔径の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上であると、顆粒を構成する一次粒子が細かく、一定以上の細孔容積を持つことで、熱が効率よく伝播し、溶融しやすく緻密な焼結体が得やすい。得られる焼結体のプラズマや薬液に対する耐食性を高める観点から、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積は０．１ｍＬ／ｇ以上であることがより好ましく、０．１３ｍＬ／ｇ以上であることが更に好ましい。一次粒子間の空隙が過度に広くなると顆粒強度が低下する点から、本発明の粉末は、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積が０．２３ｍＬ／ｇ以下であることが好ましく、０．２ｍＬ／ｇ以下であることがより好ましい。以下では細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積を「細孔第１容積」と記載する場合がある。本明細書において、細孔径は細孔直径を意味する。
焼結体用材料においては、細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上であることも耐食性を向上させる点で好ましい。細孔径が５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積は、焼結体用材料における二次粒子間の空隙の空間に由来する。焼結体用材料における細孔容積は、０．１ｍＬ／ｇ以上であることがより好ましく、０．２ｍＬ／ｇ以上であることが特に好ましい。十分な流動性を確保する点から、焼結体用材料は、細孔容積が０．４ｍＬ／ｇ以下であることが好ましく、０．３ｍＬ／ｇ以下であることがより好ましい。以下では細孔径が５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積を「細孔第２容積」と記載する場合がある。
得られる焼結体の耐食性を一層向上させる観点から、水銀圧入法を用いて測定した細孔径に対する細孔容積の分布（横軸：細孔径、縦軸：ｌｏｇ微分細孔容積）において、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲にピークが少なくとも一つ観察されることが好ましい。より一層効果的に耐食性を向上させる観点から、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲のピークは、より詳細には、細孔径０．０８μｍ以上０．３５μｍ以下の範囲に少なくとも一つ観察されることがより好ましく、細孔径０．１μｍ以上０．２μｍ以下の範囲に少なくとも一つ観察されることが特に好ましい。以下では、細孔容積の分布における細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲のピークを細孔第１ピークと記載する場合がある。
本発明の焼結体用材料は、水銀圧入法を用いて測定した細孔径に対する細孔容積の分布（横軸：細孔径、縦軸：ｌｏｇ微分細孔容積）において、細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲に加えて、細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の範囲にも少なくとも一つのピークを有することが耐食性を一層向上させる観点から好ましい。本発明の焼結体用材料の製造容易性や焼結体の耐食性を一層向上させる点から、細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の範囲のピークは、より詳細には、細孔径８μｍ以上３５μｍ以下の範囲に少なくとも一つ観察されることがより好ましく、細孔径１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲に少なくとも一つ観察されることが特に好ましい。以下では、細孔容積の分布における細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の範囲のピークを細孔第２ピークと記載する場合がある。
細孔径分布が上記好適な特徴を有する焼結体用材料は、後述する好適な製造方法により本発明の焼結体用材料を製造し、且つ、第４工程の粉砕条件やスプレードライヤーの回転数や乾燥条件を調整すればよい。
本発明の焼結体用材料は５５０℃、２時間での大気雰囲気中での焼成下での強熱減量が１０質量％以下であることが好ましい。本発明の焼結体用材料が当該構成を有する場合、焼結に起因した揮発のない成分の割合が高いことに起因して緻密且つ硬度の高い焼結体が得やすいものとなる。この観点から、焼結体用材料は、上記強熱減量が７質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることが特に好ましい。強熱減量は後述した実施例に記載の方法にて測定できる。
強熱減量が上記上限以下である焼結体用材料は後述する好適な製造方法において有機物バインダーの量等を調整することや水酸基や水分を含むことを抑制することにより得られる。
強熱減量が上記上限以下である焼結体用材料は後述する好適な製造方法において有機物バインダーの量等を調整することや水酸基や水分を含むことを抑制することにより得られる。
本発明の焼結体用材料はＢＥＴ比表面積が２ｍ2／ｇ以上１０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。ＢＥＴ比表面積が２ｍ2／ｇ以上であることは、易焼結性の点から好ましい。ＢＥＴ比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であることは、顆粒状態における流動性を高めやすい点や成形体密度を高められ、焼結時の収縮率が好適となり目的の焼結体寸法を得やすい点から好ましい。これらの点から、焼結体用材料のＢＥＴ比表面積は３ｍ2／ｇ以上７ｍ2／ｇ以下であることがより好ましい。
ＢＥＴ比表面積が上記範囲内である焼結体用材料は、後述する好適な製造方法により本発明の焼結体用材料を製造し、且つ、第４工程の粉砕工程での粉砕条件やスプレードライヤーの乾燥条件を調整すればよい。
ＢＥＴ比表面積が上記範囲内である焼結体用材料は、後述する好適な製造方法により本発明の焼結体用材料を製造し、且つ、第４工程の粉砕工程での粉砕条件やスプレードライヤーの乾燥条件を調整すればよい。
本発明の焼結体用材料は、タップ密度と嵩密度との比（タップ密度／嵩密度）であるハウスナー比が１．０以上１．３以下であることが好ましい。焼結体用材料のハウスナー比が１．３以下であることは流動性が良くなり均一な成形体が作製し易い点から好ましい。この観点から、焼結体用材料のハウスナー比は１．０以上１．２以下であることがより好ましい。
ハウスナー比が１．０以上１．３以下であることによる効果を一層高める点から、焼結体用材料のタップ密度（タップ法見掛け密度ともいう。略号：ＴＤ）は１．４ｇ／ｃｍ3以上２．８ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましく、１．６ｇ／ｃｍ3以上２．６ｇ／ｃｍ3以下であることが更に好ましい。
ハウスナー比が１．０以上１．３以下であることによる効果を一層高める点から、焼結体用材料の嵩密度（静置法見掛け密度ともいう。略号：ＡＤ）は１．１ｇ／ｃｍ3以上２．４ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましく、１．３ｇ／ｃｍ3以上２．２ｇ／ｃｍ3以下であることが更に好ましい。
ハウスナー比や嵩密度、タップ密度が上記範囲内である焼結体用材料は、後述する好適な製造方法により本発明の焼結体用材料を製造し、且つ、粉砕条件やスプレードライヤー噴霧時のスラリー濃度を調整すればよい。
本発明の焼結体用材料において、平均粒子径は１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。焼結体用材料の平均粒子径が１０μｍ以上であることで、流動性が良くなり均一な成形体（成型体）が作製し易い。また、前記の焼結体用材料の平均粒子径が１００μｍ以下であると、材料のハンドリングが良い。これらの観点から、焼結体用材料の平均粒子径は、２０μｍ以上８０μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上６０μｍ以下がさらに好ましい。ここでいう平均粒子径は焼結体用材料の超音波分散処理前に測定した平均粒子径である。平均粒子径はレーザ回折散乱式粒度分布測定法による累積体積５０容量％における体積累積粒径Ｄ50により定める。
＜焼結体用材料の製造方法＞
次に本発明の焼結体用材料の好適な製造方法について説明する。本製造方法は好適には、以下の第１工程～第５工程を有するものである。以下、各工程について詳述する。
・第１工程：希土類化合物の水溶液（以下「希土類水溶液」ともいう。）とフッ素含有溶液を反応させて、希土類元素のフッ化物の前駆体（以下、「希土類フッ化物前駆体」ともいう。）の沈殿を得る。
・第２工程：希土類フッ化物前駆体を、３００℃～８５０℃で、材料中へのＡｌの混入が５０質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５０質量ｐｐｍ）となる環境下にて焼成して、希土類フッ化物を得る。
・第３工程：希土類フッ化物と希土類元素の酸化物及び／又は大気中で焼成すると酸化物になる希土類元素の化合物とを混合後、５００℃～９００℃で、材料中のＡｌへの混入が５０質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５０質量ｐｐｍ）となる環境下にて焼成して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物を得る。
・第４工程：ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物を粉砕して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物のスラリーを得る。
・第５工程：ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物のスラリーをスプレードライヤーで乾燥させて、希土類オキシフッ化物又は希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物の顆粒を得る。
材料中へのＡｌの混入が５０質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５０質量ｐｐｍ）となる環境下は、材料中へのＳｉの混入が５００質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５００質量ｐｐｍ）となる環境下でもあることが特に好ましい。
次に本発明の焼結体用材料の好適な製造方法について説明する。本製造方法は好適には、以下の第１工程～第５工程を有するものである。以下、各工程について詳述する。
・第１工程：希土類化合物の水溶液（以下「希土類水溶液」ともいう。）とフッ素含有溶液を反応させて、希土類元素のフッ化物の前駆体（以下、「希土類フッ化物前駆体」ともいう。）の沈殿を得る。
・第２工程：希土類フッ化物前駆体を、３００℃～８５０℃で、材料中へのＡｌの混入が５０質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５０質量ｐｐｍ）となる環境下にて焼成して、希土類フッ化物を得る。
・第３工程：希土類フッ化物と希土類元素の酸化物及び／又は大気中で焼成すると酸化物になる希土類元素の化合物とを混合後、５００℃～９００℃で、材料中のＡｌへの混入が５０質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５０質量ｐｐｍ）となる環境下にて焼成して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物を得る。
・第４工程：ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物を粉砕して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物のスラリーを得る。
・第５工程：ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物のスラリーをスプレードライヤーで乾燥させて、希土類オキシフッ化物又は希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物の顆粒を得る。
材料中へのＡｌの混入が５０質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５０質量ｐｐｍ）となる環境下は、材料中へのＳｉの混入が５００質量ｐｐｍ以下（特に好適には１～５００質量ｐｐｍ）となる環境下でもあることが特に好ましい。
〔第１工程〕
本工程においては、希土類フッ化物前駆体を得る。希土類水溶液にフッ素含有溶液を滴下して沈殿作製を行う。希土類水溶液としては、希土類元素の塩化物の水溶液、希土類元素の硝酸塩の水溶液または希土類元素の酢酸塩の水溶液などから選ばれる１種又は２種以上を用いることが製造コストの点で好ましく、希土類元素の塩化物の水溶液や硝酸塩の水溶液が希土類フッ化物前駆体の収率の点で特に好ましい。フッ素含有溶液としては、フッ化水素酸水溶液（フッ酸）、フッ化水素アンモニウム水溶液またはフッ化アンモニウム水溶液などから選ばれる１種又は２種以上を用いることが製造コストの点で好ましく、フッ化水素酸水溶液（フッ酸）を用いることが希土類フッ化物前駆体の収率の点で特に好ましい。またＡｌ及びＳｉ混入源とならない限度において、目的に応じてｐＨ調整剤、凝集剤や分散剤などの種々の添加物を加えても良い。
得られた沈殿物を洗浄及びろ過して、希土類フッ化物前駆体を得る。このとき沈殿物の洗浄・ろ過には減圧濾過、遠心分離機、遠心脱水機やフィルタープレスなど各種洗浄・ろ過装置を１種類または２種類以上を組み合わせて用いることができる。
本工程においては、希土類フッ化物前駆体を得る。希土類水溶液にフッ素含有溶液を滴下して沈殿作製を行う。希土類水溶液としては、希土類元素の塩化物の水溶液、希土類元素の硝酸塩の水溶液または希土類元素の酢酸塩の水溶液などから選ばれる１種又は２種以上を用いることが製造コストの点で好ましく、希土類元素の塩化物の水溶液や硝酸塩の水溶液が希土類フッ化物前駆体の収率の点で特に好ましい。フッ素含有溶液としては、フッ化水素酸水溶液（フッ酸）、フッ化水素アンモニウム水溶液またはフッ化アンモニウム水溶液などから選ばれる１種又は２種以上を用いることが製造コストの点で好ましく、フッ化水素酸水溶液（フッ酸）を用いることが希土類フッ化物前駆体の収率の点で特に好ましい。またＡｌ及びＳｉ混入源とならない限度において、目的に応じてｐＨ調整剤、凝集剤や分散剤などの種々の添加物を加えても良い。
得られた沈殿物を洗浄及びろ過して、希土類フッ化物前駆体を得る。このとき沈殿物の洗浄・ろ過には減圧濾過、遠心分離機、遠心脱水機やフィルタープレスなど各種洗浄・ろ過装置を１種類または２種類以上を組み合わせて用いることができる。
〔第２工程〕
本工程においては、第１工程で得られた希土類フッ化物前駆体を焼成することで希土類フッ化物の粉末を得る。焼成の前に必要に応じて乾燥などを加えても良い。材料中へのＡｌ、Ｓｉの混入が、上記所定値以下となる環境としては、希土類フッ化物前駆体焼成時に前駆体と直接接触する炉材又は匣鉢若しくは皿にＡｌやＳｉの混入を避けるために、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）やプラチナ（Ｐｔ）などの極力Ａｌ、Ｓｉ成分が含まれない材質を使用することが挙げられる。また、焼成時の温度も前駆体から発生するフッ素ガスを極力少なくするために３００℃～８５０℃の温度で焼成することが好ましい。より好ましくは３５０℃～８００℃、更に好ましくは４００℃～７５０℃で焼成することが好ましい。これより低温になると水和物が残留して次工程での仕込み量の管理が難しくなり、高温になるとフッ素ガスが著しく揮発して炉材や匣鉢などのＡｌやＳｉ成分と反応しやすくなるためである。また低温焼成であると焼成物が凝縮せず、粉砕せずとも粉末が得られるが、８００℃超で焼成すると、焼成物が凝固しやすく、粉砕の手間が必要となる場合がある。焼成には電気炉、ローラーハースキルンやロータリーキルンなどから１種類を用いて焼成することが好ましい。焼成は大気雰囲気等の活性雰囲気及びアルゴンなどの不活性雰囲気のいずれをも使用できるが、大気雰囲気であることが所望の材料組成を得る点や製造コストの点で好ましい。焼成時間は所望の材料組成を得る点、及び、Ａｌ又はＡｌ及びＳｉの混入を抑制する点から、例えば３～４８時間、特に５～２４時間とすることが好適である。
本工程においては、第１工程で得られた希土類フッ化物前駆体を焼成することで希土類フッ化物の粉末を得る。焼成の前に必要に応じて乾燥などを加えても良い。材料中へのＡｌ、Ｓｉの混入が、上記所定値以下となる環境としては、希土類フッ化物前駆体焼成時に前駆体と直接接触する炉材又は匣鉢若しくは皿にＡｌやＳｉの混入を避けるために、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）やプラチナ（Ｐｔ）などの極力Ａｌ、Ｓｉ成分が含まれない材質を使用することが挙げられる。また、焼成時の温度も前駆体から発生するフッ素ガスを極力少なくするために３００℃～８５０℃の温度で焼成することが好ましい。より好ましくは３５０℃～８００℃、更に好ましくは４００℃～７５０℃で焼成することが好ましい。これより低温になると水和物が残留して次工程での仕込み量の管理が難しくなり、高温になるとフッ素ガスが著しく揮発して炉材や匣鉢などのＡｌやＳｉ成分と反応しやすくなるためである。また低温焼成であると焼成物が凝縮せず、粉砕せずとも粉末が得られるが、８００℃超で焼成すると、焼成物が凝固しやすく、粉砕の手間が必要となる場合がある。焼成には電気炉、ローラーハースキルンやロータリーキルンなどから１種類を用いて焼成することが好ましい。焼成は大気雰囲気等の活性雰囲気及びアルゴンなどの不活性雰囲気のいずれをも使用できるが、大気雰囲気であることが所望の材料組成を得る点や製造コストの点で好ましい。焼成時間は所望の材料組成を得る点、及び、Ａｌ又はＡｌ及びＳｉの混入を抑制する点から、例えば３～４８時間、特に５～２４時間とすることが好適である。
〔第３工程〕
本工程においては、第２工程で得られた希土類フッ化物と希土類元素の酸化物及び／又は大気中で焼成すると酸化物になる希土類元素の化合物とを混合後焼成して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物を得る。大気中で焼成すると酸化物になる希土類元素の化合物としては、希土類元素の水酸化物、希土類元素の炭酸塩、希土類元素温酢酸塩、希土類元素のシュウ酸塩や各種の希土類錯体などを用いることができる。本工程で希土類フッ化物と混合する希土類元素の化合物としては、希土類元素の酸化物などのガス成分が出にくいものが、炉材に与えるダメージが少なく、ＡｌやＳｉやその他不純物を低減できるため好ましい。
本工程においては、第２工程で得られた希土類フッ化物と希土類元素の酸化物及び／又は大気中で焼成すると酸化物になる希土類元素の化合物とを混合後焼成して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物の混合物を得る。大気中で焼成すると酸化物になる希土類元素の化合物としては、希土類元素の水酸化物、希土類元素の炭酸塩、希土類元素温酢酸塩、希土類元素のシュウ酸塩や各種の希土類錯体などを用いることができる。本工程で希土類フッ化物と混合する希土類元素の化合物としては、希土類元素の酸化物などのガス成分が出にくいものが、炉材に与えるダメージが少なく、ＡｌやＳｉやその他不純物を低減できるため好ましい。
なお、希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物は、粉末Ｘ線回折において、希土類オキシフッ化物のピーク及び希土類フッ化物のピークが両方観察されるものであるため混合物と称するものである。
混合前に必要に応じて希土類フッ化物や希土類元素の化合物を扱いやすい粒径に粉砕などを行っても良い。混合には種々の乾式粉砕機、湿式粉砕機、混合機や混合方法を用いて行うことができる。
希土類フッ化物と希土類酸化物及び／又は大気中で焼成すると酸化物になる化合物との混合比率は、目的とする焼結体用材料のＦ／ＲＥモル比（以下、「モル比１」ともいう。）と同程度又は焼成によりＦがわずかに揮発することを考慮して若干大きくすることが好ましい。例えば、希土類フッ化物と希土類酸化物及び／又は大気中で焼成すると酸化物になる化合物との混合比率のＦ／ＲＥモル比（以下、「モル比２」ともいう。）は、モル比２／モル比１が０．９５～１．１０となることが所望の組成を得る点やＡｌ、Ｓｉの混入防止の点から好適であり、１．００～１．０５となることが特に好適である。
混合後の焼成において、材料中へのＡｌの混入が、上記所定値以下となる環境としては、第２工程と同様に上記混合物と直接接触する炉材又は匣鉢若しくは皿として、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）やプラチナ（Ｐｔ）などの極力Ａｌ、Ｓｉ成分が含まれない材質を使用することが挙げられる。焼成温度としては、５００℃～９００℃の温度で焼成することが好ましく、より好ましくは５５０℃～８５０℃、更に好ましくは６００℃～８００℃で焼成することが好ましい。これより低温になると希土類オキシフッ化物の生成が不十分となり、高温になるとフッ化水素ガスが著しく揮発するためである。焼成は大気雰囲気等の活性雰囲気及びアルゴンなどの不活性雰囲気のいずれをも使用できるが、大気雰囲気であることが所望の組成を得る点及び製造コストの点から好ましい。焼成時間は所望の材料組成を得る点、及び、はＡｌ又はＡｌ及びＳｉの混入を抑制する点から、例えば３～２４時間、特に５～１２時間とすることが好適である。
なお、本方法の場合、Ａｌ、Ｓｉの量は通常上述した下限値以上となる。これは、原材料中に元々含まれるＡｌ、Ｓｉや製造装置の素材中に一部含有しているＡｌやＳｉが原因と考えられる。
〔第４工程〕
本工程においては、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物を解砕して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物のスラリーを得る。粉砕には乾式粉砕及び湿式粉砕のいずれも適用可能である。粉砕は１段階で実施してもよく、あるいは２段階以上で実施してもよい。コストと手間の点から１段階で粉砕を行うことが好ましい。粉砕後に水等の液媒を加えてスラリー化することが好ましい。乾式粉砕を行う場合には、例えば擂潰機、ジェットミル、ボールミル、ハンマーミル及びピンミルなどの各種乾式粉砕機を用いることができる。一方、湿式粉砕を行う場合には、例えばボールミルやビーズミルなどの各種湿式粉砕機を用いることができる。粉砕機において被粉砕物と接する部分（例えば粉砕媒体、装置内面）には極力、Ａｌ、特にＡｌ及びＳｉを含まないものを用いることが望ましい。例えば装置内面にはステンレス（ただし、以下で単に「ステンレス」という場合、例えばＳＵＳ４０５、ＳＵＳ６３１のようにＡｌを添加したものを除く）、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）（なお、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）はイットリア部分安定化ジルコニアも包含する意味で使用する。）、や汎用プラスチック等を用いることができる。また粉砕媒体としてはステンレス、ジルコニア、ＹＳＺや樹脂被覆ビーズ等を用いることができる。
本工程における希土類オキシフッ化物又は希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物の粉砕の程度は、粉砕したスラリーを乾燥させた後にＢＥＴ１点法を用いて測定したＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ）が２ｍ2／ｇ～１０ｍ2／ｇとなる程度が好ましい。この程度の粉砕を行うことで、好適な細孔範囲に細孔ピークと好適な細孔容積を有し、且つＢＥＴ比表面積が好適な範囲内である顆粒が得やすくなる。これらの観点から、ＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ）は３ｍ2／ｇ～８ｍ2／ｇであることが更に好ましい。
本工程においては、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物を解砕して、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物のスラリーを得る。粉砕には乾式粉砕及び湿式粉砕のいずれも適用可能である。粉砕は１段階で実施してもよく、あるいは２段階以上で実施してもよい。コストと手間の点から１段階で粉砕を行うことが好ましい。粉砕後に水等の液媒を加えてスラリー化することが好ましい。乾式粉砕を行う場合には、例えば擂潰機、ジェットミル、ボールミル、ハンマーミル及びピンミルなどの各種乾式粉砕機を用いることができる。一方、湿式粉砕を行う場合には、例えばボールミルやビーズミルなどの各種湿式粉砕機を用いることができる。粉砕機において被粉砕物と接する部分（例えば粉砕媒体、装置内面）には極力、Ａｌ、特にＡｌ及びＳｉを含まないものを用いることが望ましい。例えば装置内面にはステンレス（ただし、以下で単に「ステンレス」という場合、例えばＳＵＳ４０５、ＳＵＳ６３１のようにＡｌを添加したものを除く）、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）（なお、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）はイットリア部分安定化ジルコニアも包含する意味で使用する。）、や汎用プラスチック等を用いることができる。また粉砕媒体としてはステンレス、ジルコニア、ＹＳＺや樹脂被覆ビーズ等を用いることができる。
本工程における希土類オキシフッ化物又は希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物の粉砕の程度は、粉砕したスラリーを乾燥させた後にＢＥＴ１点法を用いて測定したＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ）が２ｍ2／ｇ～１０ｍ2／ｇとなる程度が好ましい。この程度の粉砕を行うことで、好適な細孔範囲に細孔ピークと好適な細孔容積を有し、且つＢＥＴ比表面積が好適な範囲内である顆粒が得やすくなる。これらの観点から、ＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ）は３ｍ2／ｇ～８ｍ2／ｇであることが更に好ましい。
本工程における希土類オキシフッ化物又は希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物の化合物濃度を、１００ｇ／Ｌ～１５００ｇ／Ｌ、特に３００ｇ／Ｌ～１０００ｇ／Ｌとすることが好ましい。スラリーの濃度をこの範囲内に設定することで、エネルギーの過度の消費を抑制することができ、またスラリーの粘度が適切なものになって噴霧を安定させることができる。
スラリーの濃度を調整する工程で必要に応じて、種々のバインダー、可塑剤や分散剤などの添加剤を加えても良い。このとき添加剤を加える場合は、有機物の総量を１０質量％以下とすることが、次工程の成形体の焼成時に有機物除去をしやすくなる観点から好ましい。バインダーである有機物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、分子中にカルボキシル基又はその誘導体を含むアクリル系バインダー、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等の有機高分子バインダーを使用可能である。
スラリーの濃度を調整する工程で必要に応じて、種々のバインダー、可塑剤や分散剤などの添加剤を加えても良い。このとき添加剤を加える場合は、有機物の総量を１０質量％以下とすることが、次工程の成形体の焼成時に有機物除去をしやすくなる観点から好ましい。バインダーである有機物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、分子中にカルボキシル基又はその誘導体を含むアクリル系バインダー、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等の有機高分子バインダーを使用可能である。
〔第５工程〕
本工程においては、第４工程で得られたスラリーを、スプレードライヤーで造粒してＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物の造粒物を得る。スプレードライヤーを運転するときのアトマイザーの回転数は５０００ｍｉｎ-1～２５０００ｍｉｎ-1とすることが好ましい。回転数を５０００ｍｉｎ-1以上とすることで、均一な造粒物を得ることができる。一方、回転数を２５０００ｍｉｎ-1以下とすることで、所望の顆粒径や流動性の良い顆粒を得やすくなる。これらの観点から、アトマイザーの回転数は６０００ｍｉｎ-1～２００００ｍｉｎ-1とすることが更に好ましい。
スプレードライヤーを運転するときの入口温度は１５０℃～３００℃とすることが好ましい。入口温度を１５０℃以上とすることで、固形分の乾燥を十分に行うことができ、残存する水分が少ない顆粒が得やすくなる。一方、入口温度を３００℃以下とすることで、無駄なエネルギーの消費を抑制できる。スプレードライヤーにおいてスラリーと接する部分は、極力、Ａｌ、特にＡｌ及びＳｉを有しない部材を用いる事が好ましい。その様な部材としては、ステンレスやテフロン（登録商標）が挙げられる。
本工程においては、第４工程で得られたスラリーを、スプレードライヤーで造粒してＲＥａＯｂＦｃで表される希土類オキシフッ化物又は該希土類オキシフッ化物と希土類フッ化物との混合物の造粒物を得る。スプレードライヤーを運転するときのアトマイザーの回転数は５０００ｍｉｎ-1～２５０００ｍｉｎ-1とすることが好ましい。回転数を５０００ｍｉｎ-1以上とすることで、均一な造粒物を得ることができる。一方、回転数を２５０００ｍｉｎ-1以下とすることで、所望の顆粒径や流動性の良い顆粒を得やすくなる。これらの観点から、アトマイザーの回転数は６０００ｍｉｎ-1～２００００ｍｉｎ-1とすることが更に好ましい。
スプレードライヤーを運転するときの入口温度は１５０℃～３００℃とすることが好ましい。入口温度を１５０℃以上とすることで、固形分の乾燥を十分に行うことができ、残存する水分が少ない顆粒が得やすくなる。一方、入口温度を３００℃以下とすることで、無駄なエネルギーの消費を抑制できる。スプレードライヤーにおいてスラリーと接する部分は、極力、Ａｌ、特にＡｌ及びＳｉを有しない部材を用いる事が好ましい。その様な部材としては、ステンレスやテフロン（登録商標）が挙げられる。
上記工程にて、焼結体用材料が得られる。
次いで、本発明の焼結体について説明する。
本発明の焼結体は、ＲＥａＯｂＦｃを含有し、
焼結体全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である。
本発明の焼結体は、上記構成により、プラズマや薬液に対して優れた耐食性を示す。
本発明の焼結体は、ＲＥａＯｂＦｃを含有し、
焼結体全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下である。
本発明の焼結体は、上記構成により、プラズマや薬液に対して優れた耐食性を示す。
焼結体を構成するＲＥａＯｂＦｃの好ましいものとしては、上述した焼結体用材料のＲＥａＯｂＦｃの好ましい構成についての記載を全て当てはめることができる。
上記の焼結体によるプラズマ及び薬液に対する優れた耐食性の効果を一層高める点から、焼結体のＦ／ＲＥモル比は、１．３以上２．８以下であることが好ましく、１．４以上２．６以下がより好ましく、１．５以上２．４以下が特に好ましい。焼結体のＦ／ＲＥモル比は後述の実施例に記載の方法にて測定できる。
焼結体におけるＡｌ含量は、５０質量ｐｐｍ以下であることでＡｌに起因する異相や大きな不純物粒界を抑制できることから、プラズマや薬液による処理に対する耐食性に優れる。また、焼結体におけるＡｌ含量は、１質量ｐｐｍ以上であることで、製造が容易であるほか、機械的強度が向上する利点がある。この点から、焼結体用材料におけるＡｌ含量は、１質量ｐｐｍ以上３５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１質量ｐｐｍ以上２５質量ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。焼結体のＡｌ含量は後述の実施例に記載の方法にて測定できる。
更に、焼結体におけるＳｉ含量は、５００質量ｐｐｍ以下であることでＡｌに起因する異相や大きな不純物粒界を抑制できることから、プラズマや薬液による処理に対する耐食性に優れる。また、焼結体におけるＳｉ含量は、１質量ｐｐｍ以上であることで、製造が容易であるほか、機械的強度が向上する利点がある。この点から、焼結体用材料におけるＳｉ含量は、１質量ｐｐｍ以上３５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。焼結体のＳｉ含量は後述の実施例に記載の方法にて測定できる。
本発明の焼結体は、ＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物のみから構成されることが好ましい。実質的に、ＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物のみから構成されるとは、ＣｕＫα線を用いて２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物及びＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物以外の化合物に由来する結晶相の最大高さのピーク（メインピーク）の高さが、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相の最大高さのピーク（メインピーク）のピーク高さに対して１０％以下であることを意味し、５％以下であることを意味することがより好ましく、３％以下であることを意味することが更に好ましく、１％以下であることが最も好ましい。
更に、本発明の焼結体は、ＸＲＤ分析において（具体的には、ＣｕＫα線を用いて２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において）、ＲＥａＯｂＦｃ以外の希土類元素のオキシフッ化物に由来するピークが観察される場合、当該ピークのピーク高さが、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相の最大高さのピーク（メインピーク）のピーク高さに対して１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。
本発明の焼結体は、ＲＥａＯｂＦｃを主相とすることが好ましい。ここでＲＥａＯｂＦｃを主相とするとは、ＣｕＫα線を用いて２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、ＲＥａＯｂＦｃに由来するピークが最大高さのピークであることを意味する。
また本発明の焼結体は、ＲＥａＯｂＦｃを主相としない場合においても、ＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物ＲＥＦ3の結晶相の所定の面のピークのピーク高さに対するＲＥａＯｂＦｃのメインピークのピーク高さ比率が５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。当該所定の面のピークは、上述した焼結体用材料におけるＲＥＦ3の結晶相の所定の面のピークと同じである。
本発明の焼結体は、ＲＥＦ3を含有する場合、上述したＲＥＦ3を含有することの効果を得る点から、ＲＥａＯｂＦｃのメインピークの高さに対するＲＥＦ3のメインピークの高さの高さ比が１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。
本発明の焼結体は緻密であることを反映して、相対密度の高いものである。相対密度の高い焼結体とすることにより、ハロゲン系腐食ガス等の腐食ガスの遮断性を高いものとすることが可能である。本発明の焼結体は緻密性が高く、腐食ガスの遮断性に優れるため、これを例えば半導体装置の構成部材に用いた場合、この部材内部への腐食ガスや薬液の流入を防止できる。このため本発明の焼結体は、腐食ガスや薬液による腐食防止性能の高いものである。このように腐食ガスの遮断性が高い部材は、例えば、エッチング装置の真空チャンバー構成部材やエッチングガス供給口、フォーカスリング、ウェハーホルダーなどに好適に用いられる。また薬液への遮断性が高いことはウェットエッチングの容器などの部材に好適である。本発明の焼結体をより緻密なものにする観点から、該焼結体は相対密度が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上が特に好ましい。相対密度は後述した方法で測定できる。
更に、耐食性向上の観点から、気孔率、特に開気孔率（ＯＰ）は小さいほうが好ましい。開気孔率は１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がさらに好ましく、０．３質量％以下が特に好ましい。気孔率（開気孔率）は後述した方法で測定できる。
上記の相対密度及び開気孔率（ＯＰ）を有する焼結体は、本発明の焼結体を後述する好適な製造方法で製造する際に、その温度条件や圧力条件を調整することにより得ることができる。
本発明者の焼結体は緻密なものであり硬度が高く、部材内部への腐食ガスや薬液の流入を一層効果的に防止でき、ハロゲン系プラズマ等のプラズマ及び薬液に対し耐食性に優れる。具体的には、本発明の焼結体において、ビッカース硬度は３ＧＰａ以上であることが好ましく、４ＧＰａ以上であることがより好ましい。またビッカース硬度は大きいほど好ましいものではあるが、焼結体の製造容易性の観点からは、８ＧＰａ以下であることがより好ましく７ＧＰａ以下であることが更に好ましい。
ビッカース硬度は後述する実施例に記載の方法にて測定できる。
ビッカース硬度は後述する実施例に記載の方法にて測定できる。
本発明の焼結体は、特定組成を有することに起因したプラズマや薬液に対する耐食性に起因して、プラズマに曝される表面を、当該焼結体により形成した耐プラズマ部材、或いはウェットエッチングの薬液と接触する表面を当該焼結体により形成した耐薬液部材として好適に用いられる。
耐プラズマ部材は、半導体のプラズマ処理プロセスで利用されるフッ素系及び塩素系等のハロゲン系の腐食性ガス存在下でプラズマに曝される部材であることが好ましく、プラズマ処理装置用部材と呼ぶこともできる。耐プラズマ部材としては、具体的に、プラズマエッチング装置における真空チャンバー等のチャンバーやチャンバー内部で使用されるものが挙げられる。チャンバー内部で使用される耐プラズマ部材としては、例えば、半導体デバイス製造工程において、基板等にプラズマエッチング処理を行う際に用いられるフォーカスリング、シャワーヘッド、静電チャック、天板やガスノズル等が挙げられる。ハロゲン系の腐食性ガスとしては、ＳＦ6，ＣＦ4，ＣＨＦ3，ＣｌＦ3，ＨＦ等のフッ素系ガス、Ｃｌ2，ＨＣｌ，ＢＣｌ3等の塩素系ガス、Ｂｒ2，ＨＢｒ，ＢＢｒ3等の臭素系ガス及びヨウ素系ガス等が知られているがこれに限定されない。
耐薬液部材は、半導体製造時のウェットエッチングで利用される容器等、ウェットエッチングの薬液と接触する部材であることが好ましい。ウェットエッチングの薬液としては、フッ酸、塩酸などのハロゲン系や非ハロゲン系のものがあり、また酸系薬液やアルカリ系薬液が使用され、本発明ではいずれであってもよいがハロゲン系の薬液に対して特に有効である。
本発明の焼結体は半導体製造装置内部やその構成部材以外にも各種プラズマ処理装置、化学プラントの構成部材の用途に用いることができる。
本発明の焼結体は本発明の焼結体用材料を焼結することにより好適に得ることができる。
上記焼結工程では、焼結体用材料をプレス機や焼成炉などを用いて成形及び焼結させる。
本工程においては成形工程と焼結工程をそれぞれ行っても良いし、加圧焼結を用いて成形工程の少なくとも一部と焼結工程を同時に行ってもよい。成形工程の少なくとも一部と焼結工程を同時に行う場合とは、例えば、焼結体用材料を成形後に加圧焼結する場合等が挙げられる。また金型成形と静水圧成形（ＣＩＰ）を組み合わせるなど成形工程を２段階状組み合わせる場合や、常圧焼結と加圧焼結を組み合わせるなど焼結工程を２段階以上組み合わせて行う場合もある。
上記焼結工程では、焼結体用材料をプレス機や焼成炉などを用いて成形及び焼結させる。
本工程においては成形工程と焼結工程をそれぞれ行っても良いし、加圧焼結を用いて成形工程の少なくとも一部と焼結工程を同時に行ってもよい。成形工程の少なくとも一部と焼結工程を同時に行う場合とは、例えば、焼結体用材料を成形後に加圧焼結する場合等が挙げられる。また金型成形と静水圧成形（ＣＩＰ）を組み合わせるなど成形工程を２段階状組み合わせる場合や、常圧焼結と加圧焼結を組み合わせるなど焼結工程を２段階以上組み合わせて行う場合もある。
本作製方法においては、原料粉末の成形工程として、金型プレス法、ラバープレス（静水圧プレス）法、シート成形法、押し出し成形法、鋳込み成形法等を用いることができる。成形後の焼結には、無加圧焼結法、ガス圧焼結法、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）、ホットプレス（ＨＰ）やパルス通電加圧（ＳＰＳ）などの種々の焼結方法から１種類または２種類以上を組み合わせて用いることができる。なお各種「成形法」は「成型法」と記載する場合もある。
上記の焼結方法のうち、ガス圧焼結法、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）、ホットプレス（ＨＰ）やパルス通電加圧（ＳＰＳ）などの加圧焼結法が緻密で硬度が高く、優れた薬品耐性とプラズマ耐性を持つ焼結体が得られる点で好ましい。
加圧焼結の圧力は１０～１００ＭＰａ、温度７００～１１００℃が好適に挙げられる。
無加圧焼結法を使用する場合は、成形工程として、金型プレス法にて一次成形を行い、さらにラバープレス法にて二次成形を行うことが、加圧焼結法ほどではないが、かなり緻密で硬度が高く、優れた薬品耐性とプラズマ耐性を持つ焼結体が得られる点で好ましい。
金型プレス法での圧力は１０～１００ＭＰａ、ラバープレス法による加圧力は５０～３００ＭＰａ、常圧焼結の温度は１０００～１６００℃が好適である。
なお、成形型や焼成型、パンチ、ダイス、敷板や敷粉等、成形及び焼結時にそれぞれ焼結体用材料と接する部材にはＡｌ、特にＡｌ及びＳｉを含むものは用いないものとする。使用可能な材質としては、ステンレス、カーボン、イットリアやゴムが挙げられる。
焼結雰囲気は、アルゴンや窒素などの不活性雰囲気又は真空雰囲気であることが好ましい。なお、真空雰囲気とは、圧力が絶対圧で１０5Ｐａ以下の雰囲気をいう。
加圧焼結の圧力は１０～１００ＭＰａ、温度７００～１１００℃が好適に挙げられる。
無加圧焼結法を使用する場合は、成形工程として、金型プレス法にて一次成形を行い、さらにラバープレス法にて二次成形を行うことが、加圧焼結法ほどではないが、かなり緻密で硬度が高く、優れた薬品耐性とプラズマ耐性を持つ焼結体が得られる点で好ましい。
金型プレス法での圧力は１０～１００ＭＰａ、ラバープレス法による加圧力は５０～３００ＭＰａ、常圧焼結の温度は１０００～１６００℃が好適である。
なお、成形型や焼成型、パンチ、ダイス、敷板や敷粉等、成形及び焼結時にそれぞれ焼結体用材料と接する部材にはＡｌ、特にＡｌ及びＳｉを含むものは用いないものとする。使用可能な材質としては、ステンレス、カーボン、イットリアやゴムが挙げられる。
焼結雰囲気は、アルゴンや窒素などの不活性雰囲気又は真空雰囲気であることが好ましい。なお、真空雰囲気とは、圧力が絶対圧で１０5Ｐａ以下の雰囲気をいう。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。
（実施例１）
〔第１工程〕
酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算２５ｋｇの硝酸イットリウム水溶液２００Ｌに、５０質量％フッ化水素酸２６．６ｋｇを滴下して、フッ化イットリウム前駆体の沈殿を得た。得られた沈殿をリパルプ洗浄した後、遠心分離機にてろ過を行い、フッ化イットリウム前駆体のケーキを得た。
〔第２工程〕
第１工程で得られたケーキをイットリア匣鉢に適量入れて、電気炉にて大気雰囲気中で６５０℃で２４時間焼成して、フッ化イットリウム（ＹＦ3）粉末を得た。なお得られたフッ化イットリウム粉末は、実施例１～５までのフッ化イットリウム原料として使用した。
〔第３工程〕
第２工程で得られたフッ化イットリウム粉末１．０６ｋｇと酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）粉末０．９４ｋｇを混合して、イットリア匣鉢に投入して、電気炉にて大気雰囲気中で６５０℃で５時間焼成して、オキシフッ化イットリウム粉末を得た。
〔第４工程〕
第３工程で得られたオキシフッ化イットリウム粉末と純水を混合して、ビーズミル（ビーズの材質； ＹＳＺ、粉砕装置内面の材質；ポリプロピレン）にて表１に記載のＢＥＴ比表面積となるように粉砕した。粉砕後に純水を加えて５００ｇ／Ｌのオキシフッ化イットリウムのスラリーとした。ＢＥＴ比表面積は、粉砕中のスラリーの一部を採取して乾燥し、後述する焼結体用材料と同様の方法にて測定した。
〔第５工程〕
第４工程で得られたスラリーをスプレードライヤー（大川原加工機（株）製）（装置内面の材質；ステンレス）を用いて造粒・乾燥し、オキシフッ化イットリウムの顆粒である焼結体用材料を得た。スプレードライヤーの操作条件は以下のとおりとした。
・スラリー供給速度：７５ｍＬ／ｍｉｎ
・アトマイザー回転数：１２５００ｒｐｍ
・入口温度：２５０℃
〔第６工程〕
第５工程で得られた顆粒状焼結体用材料５ｇについて、シンターランド（株）製パルス通電加圧装置（ダイスの材質；カーボン、パンチの材質；カーボン）を用いて、真空雰囲気中、３０ＭＰａ、８５０℃での加圧焼結を行いφ２０ｍｍ×４ｍｍｔのオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
〔第１工程〕
酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算２５ｋｇの硝酸イットリウム水溶液２００Ｌに、５０質量％フッ化水素酸２６．６ｋｇを滴下して、フッ化イットリウム前駆体の沈殿を得た。得られた沈殿をリパルプ洗浄した後、遠心分離機にてろ過を行い、フッ化イットリウム前駆体のケーキを得た。
〔第２工程〕
第１工程で得られたケーキをイットリア匣鉢に適量入れて、電気炉にて大気雰囲気中で６５０℃で２４時間焼成して、フッ化イットリウム（ＹＦ3）粉末を得た。なお得られたフッ化イットリウム粉末は、実施例１～５までのフッ化イットリウム原料として使用した。
〔第３工程〕
第２工程で得られたフッ化イットリウム粉末１．０６ｋｇと酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）粉末０．９４ｋｇを混合して、イットリア匣鉢に投入して、電気炉にて大気雰囲気中で６５０℃で５時間焼成して、オキシフッ化イットリウム粉末を得た。
〔第４工程〕
第３工程で得られたオキシフッ化イットリウム粉末と純水を混合して、ビーズミル（ビーズの材質； ＹＳＺ、粉砕装置内面の材質；ポリプロピレン）にて表１に記載のＢＥＴ比表面積となるように粉砕した。粉砕後に純水を加えて５００ｇ／Ｌのオキシフッ化イットリウムのスラリーとした。ＢＥＴ比表面積は、粉砕中のスラリーの一部を採取して乾燥し、後述する焼結体用材料と同様の方法にて測定した。
〔第５工程〕
第４工程で得られたスラリーをスプレードライヤー（大川原加工機（株）製）（装置内面の材質；ステンレス）を用いて造粒・乾燥し、オキシフッ化イットリウムの顆粒である焼結体用材料を得た。スプレードライヤーの操作条件は以下のとおりとした。
・スラリー供給速度：７５ｍＬ／ｍｉｎ
・アトマイザー回転数：１２５００ｒｐｍ
・入口温度：２５０℃
〔第６工程〕
第５工程で得られた顆粒状焼結体用材料５ｇについて、シンターランド（株）製パルス通電加圧装置（ダイスの材質；カーボン、パンチの材質；カーボン）を用いて、真空雰囲気中、３０ＭＰａ、８５０℃での加圧焼結を行いφ２０ｍｍ×４ｍｍｔのオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
（実施例２）
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．２５ｋｇと酸化イットリウム粉末０．７５ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．２５ｋｇと酸化イットリウム粉末０．７５ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例３）
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．４４ｋｇと酸化イットリウム粉末０．５６ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．４４ｋｇと酸化イットリウム粉末０．５６ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例４）
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．６２ｋｇと酸化イットリウム粉末０．３８ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．６２ｋｇと酸化イットリウム粉末０．３８ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例５）
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．８１ｋｇと酸化イットリウム粉末０．１９ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．８１ｋｇと酸化イットリウム粉末０．１９ｋｇに変更する以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例６）
実施例１の第２工程の焼成温度を６５０℃から７５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムの顆粒である焼結体用材料、及びその焼結体を得た。
実施例１の第２工程の焼成温度を６５０℃から７５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムの顆粒である焼結体用材料、及びその焼結体を得た。
（実施例７）
実施例１の第２工程を焼成温度を６５０℃から８５０℃に変更し、第４工程でスラリーに有機物バインダーを総量で４質量％添加した以外は実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムの顆粒である焼結体用材料を得た。また前記第６工程をパルス通電加圧装置を用いた加圧焼結の代わりに、第５工程で得られた顆粒状焼結体用材料について４９ＭＰａの圧力にて金型成形（金型の材質：ステンレス）を行った後、２９４ＭＰａの圧力にて静水圧成形（型の材質：ゴム）をして、得られた成形体をアルゴン雰囲気中、１５００℃にて２時間焼成する（焼成用敷板の材質：イットリア）以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
実施例１の第２工程を焼成温度を６５０℃から８５０℃に変更し、第４工程でスラリーに有機物バインダーを総量で４質量％添加した以外は実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムの顆粒である焼結体用材料を得た。また前記第６工程をパルス通電加圧装置を用いた加圧焼結の代わりに、第５工程で得られた顆粒状焼結体用材料について４９ＭＰａの圧力にて金型成形（金型の材質：ステンレス）を行った後、２９４ＭＰａの圧力にて静水圧成形（型の材質：ゴム）をして、得られた成形体をアルゴン雰囲気中、１５００℃にて２時間焼成する（焼成用敷板の材質：イットリア）以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
（実施例８）
実施例７の第２工程の焼成温度を５５０℃に変更して、第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．１５ｋｇと酸化イットリウム粉末０．８５ｋｇに変更して、第５工程のアトマイザー回転数を２００００ｒｐｍに変更する以外は、実施例７と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例７の第２工程の焼成温度を５５０℃に変更して、第３工程の混合に供するフッ化イットリウム粉末及び酸化イットリウム粉末の量をフッ化イットリウム粉末１．１５ｋｇと酸化イットリウム粉末０．８５ｋｇに変更して、第５工程のアトマイザー回転数を２００００ｒｐｍに変更する以外は、実施例７と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例９）
実施例３の第６工程をパルス通電加圧装置を用いた加圧焼結の代わりに、第５工程で得られた顆粒状焼結体用材料についてホットプレス（ＨＰ）を用いて、アルゴン雰囲気にて２０ＭＰａ、９２０℃にて加圧焼結を行う（パンチの材質：カーボン、ダイスの材質；カーボン）以外は、実施例３と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例３の第６工程をパルス通電加圧装置を用いた加圧焼結の代わりに、第５工程で得られた顆粒状焼結体用材料についてホットプレス（ＨＰ）を用いて、アルゴン雰囲気にて２０ＭＰａ、９２０℃にて加圧焼結を行う（パンチの材質：カーボン、ダイスの材質；カーボン）以外は、実施例３と同様にして、オキシフッ化イットリウムとフッ化イットリウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例１０）
実施例１の希土類元素（ＲＥ）をイットリウム（Ｙ）からランタン（Ｌａ）に変え、第１工程を酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）換算２．５ｋｇの硝酸ランタン水溶液２０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸１．８ｋｇを滴下して、フッ化ランタン前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化ランタン（ＬａＦ3）粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ランタン粉末１．７３ｋｇと酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）粉末０．２７ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化ランタンとフッ化ランタンとの混合物の顆粒である焼結体用材料、及び、その焼結体を得た。
実施例１の希土類元素（ＲＥ）をイットリウム（Ｙ）からランタン（Ｌａ）に変え、第１工程を酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）換算２．５ｋｇの硝酸ランタン水溶液２０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸１．８ｋｇを滴下して、フッ化ランタン前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化ランタン（ＬａＦ3）粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ランタン粉末１．７３ｋｇと酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）粉末０．２７ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化ランタンとフッ化ランタンとの混合物の顆粒である焼結体用材料、及び、その焼結体を得た。
（実施例１１）
実施例１の希土類元素をイットリウムからガドリニウム（Ｇｄ）に変え、第１工程を酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）換算５ｋｇの硝酸ガドリニウム水溶液４０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸３．３ｋｇを滴下して、フッ化ガドリニウム前駆体の沈殿を得ることで第２工程でフッ化ガドリニウム粉末を得た。更に、第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ガドリニウム（ＧｄＦ3）粉末１．０９ｋｇと酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）粉末０．９１ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化ガドリニウムとフッ化ガドリニウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の希土類元素をイットリウムからガドリニウム（Ｇｄ）に変え、第１工程を酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）換算５ｋｇの硝酸ガドリニウム水溶液４０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸３．３ｋｇを滴下して、フッ化ガドリニウム前駆体の沈殿を得ることで第２工程でフッ化ガドリニウム粉末を得た。更に、第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ガドリニウム（ＧｄＦ3）粉末１．０９ｋｇと酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）粉末０．９１ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化ガドリニウムとフッ化ガドリニウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例１２）
実施例１１の第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ガドリニウム粉末１．５５ｋｇと酸化ガドリニウム粉末０．４５ｋｇの混合とした以外は、実施例１１と同様にして、オキシフッ化ガドリニウムとフッ化ガドリニウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１１の第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ガドリニウム粉末１．５５ｋｇと酸化ガドリニウム粉末０．４５ｋｇの混合とした以外は、実施例１１と同様にして、オキシフッ化ガドリニウムとフッ化ガドリニウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例１３）
実施例１の希土類元素をイットリウムからエルビウム（Ｅｒ）に変え、第１工程を酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）換算２．５ｋｇの硝酸エルビウム水溶液２０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸１．６ｋｇを滴下して、フッ化エルビウム前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化エルビウム（ＥｒＦ3）粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化エルビウム粉末１．３６ｋｇと酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）粉末０．６４ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化エルビウムとフッ化エルビウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の希土類元素をイットリウムからエルビウム（Ｅｒ）に変え、第１工程を酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）換算２．５ｋｇの硝酸エルビウム水溶液２０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸１．６ｋｇを滴下して、フッ化エルビウム前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化エルビウム（ＥｒＦ3）粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化エルビウム粉末１．３６ｋｇと酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）粉末０．６４ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化エルビウムとフッ化エルビウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例１４）
実施例１の希土類元素をイットリウムからイッテルビウム（Ｙｂ）に変え、第１工程を酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）換算５ｋｇの硝酸イッテルビウム水溶液４０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸３ｋｇを滴下して、フッ化イッテルビウム前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化イッテルビウム粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化イッテルビウム（ＹｂＦ3）粉末１．０１ｋｇと酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）粉末０．９９ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イッテルビウムの顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の希土類元素をイットリウムからイッテルビウム（Ｙｂ）に変え、第１工程を酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）換算５ｋｇの硝酸イッテルビウム水溶液４０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸３ｋｇを滴下して、フッ化イッテルビウム前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化イッテルビウム粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化イッテルビウム（ＹｂＦ3）粉末１．０１ｋｇと酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）粉末０．９９ｋｇの混合とした。これらの点以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化イッテルビウムの顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例１５）
実施例１４の第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化イッテルビウム粉末１．８４ｋｇと酸化イッテルビウム粉末０．１６ｋｇの混合とした以外は、実施例１４と同様にして、オキシフッ化イッテルビウムとフッ化イッテルビウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１４の第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化イッテルビウム粉末１．８４ｋｇと酸化イッテルビウム粉末０．１６ｋｇの混合とした以外は、実施例１４と同様にして、オキシフッ化イッテルビウムとフッ化イッテルビウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（実施例１６）
実施例１の希土類元素をイットリウムからルテチウム（Ｌｕ）に変え、第１工程を酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）換算２．５ｋｇの硝酸ルテチウム水溶液２０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸１．５ｋｇを滴下して、フッ化ルテチウム前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化ルテチウム（ＬｕＦ3）粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ルテチウム粉末１．０１ｋｇと酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）粉末０．９９ｋｇの混合とした以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化ルテチウムとフッ化ルテチウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
実施例１の希土類元素をイットリウムからルテチウム（Ｌｕ）に変え、第１工程を酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）換算２．５ｋｇの硝酸ルテチウム水溶液２０Ｌに、５０質量％フッ化水素酸１．５ｋｇを滴下して、フッ化ルテチウム前駆体の沈殿を得ることにより、第２工程でフッ化ルテチウム（ＬｕＦ3）粉末を得た。更に第３工程での混合を、第２工程で得られたフッ化ルテチウム粉末１．０１ｋｇと酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）粉末０．９９ｋｇの混合とした以外は、実施例１と同様にして、オキシフッ化ルテチウムとフッ化ルテチウムとの混合物の顆粒である焼結体用材料及びその焼結体を得た。
（比較例１）
特許文献３に記載の実施例６の作製法を用いて作製した。
（ア）Ａ工程：混合
日本イットリウム社製の微粉末酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）（Ｄ*50D：０．２４μｍ、炭素：０．１質量％）と日本イットリウム社製フッ化イットリウム（ＹＦ3）（Ｄ*50D：７．４μｍ、炭素：０．０５質量％）とをＬｎＦ3／Ｌｎ＝０．５５モル比にて混合した。
（イ）Ｂ工程：焼成
Ａ工程で得られた混合品を、アルミナ製の皿に入れ、電気炉で大気雰囲気中９５０℃にて８時間焼成した。
（ウ）Ｃ工程：粉砕
Ｂ工程で得られた焼成品をアトマイザー（装置内部の材質：アルミナ）にて乾式粉砕後、同質量の純水と混合し、直径０．８ｍｍのイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）ボールを用いたビーズミル（装置内面の材質：ジルコニア強化アルミナ）にて４時間粉砕した。その後、直径０．４ｍｍのイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）ボールを用いたビーズミル（装置内部の材質：ジルコニア強化アルミナ）にて３時間粉砕して湿式粉砕スラリーを得た。
（エ）Ｄ工程：噴霧乾燥
Ｃ工程で得た湿式粉砕スラリーにアクリル系のバインダー及び純水を添加、混合して、スラリー濃度を１０００ｇ／Ｌに、スラリー中に含まれる粉末に対するバインダーの量を３．５質量％とした。
このスラリーをスプレードライヤー（大河原化工機（株）（装置内面の材質；ステンレス）を用いて噴霧乾燥し、顆粒である焼結体用材料を得た。スプレードライヤーの操作条件は以下のとおりとした。
・スラリー供給速度：３００ｍＬ／ｍｉｎ
・アトマイザー回転数：９０００ｍｉｎ-1
・入口温度：２００℃
（オ）Ｅ工程
Ｄ工程で得られた焼結体用材料について、４９ＭＰａの圧力にて金型成形（金型の材質：ステンレス）を行った後、２９４ＭＰａの圧力にて静水圧成形（型の材質：ゴム）をした。得られた成形体をアルゴン雰囲気中、１５００℃にて２時間焼成（焼結用敷板の材質：イットリア）し、電気炉中で１５０℃まで自然放冷して、オキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
特許文献３に記載の実施例６の作製法を用いて作製した。
（ア）Ａ工程：混合
日本イットリウム社製の微粉末酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）（Ｄ*50D：０．２４μｍ、炭素：０．１質量％）と日本イットリウム社製フッ化イットリウム（ＹＦ3）（Ｄ*50D：７．４μｍ、炭素：０．０５質量％）とをＬｎＦ3／Ｌｎ＝０．５５モル比にて混合した。
（イ）Ｂ工程：焼成
Ａ工程で得られた混合品を、アルミナ製の皿に入れ、電気炉で大気雰囲気中９５０℃にて８時間焼成した。
（ウ）Ｃ工程：粉砕
Ｂ工程で得られた焼成品をアトマイザー（装置内部の材質：アルミナ）にて乾式粉砕後、同質量の純水と混合し、直径０．８ｍｍのイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）ボールを用いたビーズミル（装置内面の材質：ジルコニア強化アルミナ）にて４時間粉砕した。その後、直径０．４ｍｍのイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）ボールを用いたビーズミル（装置内部の材質：ジルコニア強化アルミナ）にて３時間粉砕して湿式粉砕スラリーを得た。
（エ）Ｄ工程：噴霧乾燥
Ｃ工程で得た湿式粉砕スラリーにアクリル系のバインダー及び純水を添加、混合して、スラリー濃度を１０００ｇ／Ｌに、スラリー中に含まれる粉末に対するバインダーの量を３．５質量％とした。
このスラリーをスプレードライヤー（大河原化工機（株）（装置内面の材質；ステンレス）を用いて噴霧乾燥し、顆粒である焼結体用材料を得た。スプレードライヤーの操作条件は以下のとおりとした。
・スラリー供給速度：３００ｍＬ／ｍｉｎ
・アトマイザー回転数：９０００ｍｉｎ-1
・入口温度：２００℃
（オ）Ｅ工程
Ｄ工程で得られた焼結体用材料について、４９ＭＰａの圧力にて金型成形（金型の材質：ステンレス）を行った後、２９４ＭＰａの圧力にて静水圧成形（型の材質：ゴム）をした。得られた成形体をアルゴン雰囲気中、１５００℃にて２時間焼成（焼結用敷板の材質：イットリア）し、電気炉中で１５０℃まで自然放冷して、オキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
（比較例２）
比較例１のＡ工程及びＢ工程を行わず、日本イットリウム社製フッ化イットリウム（ＹＦ3）（Ｄ*50D：７．４μｍ、炭素：０．０５質量％）のみをＣ工程に供用したこと及びＥ工程の焼結温度を１０００℃としたこと以外は、比較例１と同様にして、フッ化イットリウムの焼結体を得た。
比較例１のＡ工程及びＢ工程を行わず、日本イットリウム社製フッ化イットリウム（ＹＦ3）（Ｄ*50D：７．４μｍ、炭素：０．０５質量％）のみをＣ工程に供用したこと及びＥ工程の焼結温度を１０００℃としたこと以外は、比較例１と同様にして、フッ化イットリウムの焼結体を得た。
（比較例３）
比較例１のＡ工程及びＢ工程を行わず、日本イットリウム社製微粉末酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）（Ｄ*50D：０．２４μｍ、炭素：０．１質量％）のみをＣ工程に供用したこと並びにＥ工程の雰囲気を大気雰囲気中としたこと及び焼結温度を１６００℃とした以外は、比較例１と同様にして、酸化イットリウムの焼結体を得た。
比較例１のＡ工程及びＢ工程を行わず、日本イットリウム社製微粉末酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）（Ｄ*50D：０．２４μｍ、炭素：０．１質量％）のみをＣ工程に供用したこと並びにＥ工程の雰囲気を大気雰囲気中としたこと及び焼結温度を１６００℃とした以外は、比較例１と同様にして、酸化イットリウムの焼結体を得た。
（比較例４）
実施例１の第１工程で得られたフッ化イットリウム前駆体のケーキを、ムライト匣鉢に適量入れて、電気炉にて大気雰囲気中で９００℃で２４時間焼成して、フッ化イットリウムの塊を得た。その後石臼式摩耗粉砕機にて粉砕を行いフッ化イットリウムの粉末を得た。得られたフッ化イットリウムの粉末１．７２ｋｇと酸化イットリウム０．２８ｋｇを混合して、ムライト匣鉢に入れて、電気炉にて大気雰囲気中で９００℃で５時間焼成して、オキシフッ化イットリウムの粉末を得た。得られた粉末の内５ｇを、シンターランド（株）製パルス通電加圧装置（ダイスの材質；カーボン、パンチの材質；カーボン）を用いて、真空雰囲気中、３０ＭＰａ、８５０℃にて加圧焼結を行いφ２０ｍｍ×４ｍｍｔのオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
実施例１の第１工程で得られたフッ化イットリウム前駆体のケーキを、ムライト匣鉢に適量入れて、電気炉にて大気雰囲気中で９００℃で２４時間焼成して、フッ化イットリウムの塊を得た。その後石臼式摩耗粉砕機にて粉砕を行いフッ化イットリウムの粉末を得た。得られたフッ化イットリウムの粉末１．７２ｋｇと酸化イットリウム０．２８ｋｇを混合して、ムライト匣鉢に入れて、電気炉にて大気雰囲気中で９００℃で５時間焼成して、オキシフッ化イットリウムの粉末を得た。得られた粉末の内５ｇを、シンターランド（株）製パルス通電加圧装置（ダイスの材質；カーボン、パンチの材質；カーボン）を用いて、真空雰囲気中、３０ＭＰａ、８５０℃にて加圧焼結を行いφ２０ｍｍ×４ｍｍｔのオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
（比較例５）
実施例３の第２工程で使用する匣鉢をムライト製にしたこと並びに第２工程の焼成温度及び時間を９００℃、２４時間としたこと以外は、実施例３と同様にしてオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
実施例３の第２工程で使用する匣鉢をムライト製にしたこと並びに第２工程の焼成温度及び時間を９００℃、２４時間としたこと以外は、実施例３と同様にしてオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
（比較例６）
実施例１の第５工程で得られた顆粒をムライト匣鉢に入れて、電気炉にて大気雰囲気中、９００℃で５時間焼成したものを第６工程に供用すること以外は、実施例１と同様にしてオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
実施例１の第５工程で得られた顆粒をムライト匣鉢に入れて、電気炉にて大気雰囲気中、９００℃で５時間焼成したものを第６工程に供用すること以外は、実施例１と同様にしてオキシフッ化イットリウムの焼結体を得た。
（測定・評価）
得られた焼結体用材料について表１に記載の項目を以下の方法により測定した。結果を表１に示す。
得られた焼結体用材料について表１に記載の項目を以下の方法により測定した。結果を表１に示す。
＜酸素量（質量％）＞
不活性ガス中融解―赤外吸収法（ただし、ハロゲントラップ使用）にて酸素の質量％を測定した。
不活性ガス中融解―赤外吸収法（ただし、ハロゲントラップ使用）にて酸素の質量％を測定した。
＜Ｆ／ＲＥモル比＞
材料のＦ（フッ素）含量はＲｉｇａｋｕ社製ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ IIを用いてＸＲＦ法にて測定し、粉末１ｋｇ当たりの希土類元素のモル数に換算した。また材料のＲＥ（希土類元素）含量は、過塩素酸溶解－ＩＣＰ－ＡＥＳ法にて希土類元素の質量％を測定し、粉末１ｋｇ当たりの希土類元素のモル数に換算した。求めたＦ（フッ素）含量とＲＥ（希土類元素）含量より、Ｆ／ＲＥモル比を求めた。
材料のＦ（フッ素）含量はＲｉｇａｋｕ社製ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ IIを用いてＸＲＦ法にて測定し、粉末１ｋｇ当たりの希土類元素のモル数に換算した。また材料のＲＥ（希土類元素）含量は、過塩素酸溶解－ＩＣＰ－ＡＥＳ法にて希土類元素の質量％を測定し、粉末１ｋｇ当たりの希土類元素のモル数に換算した。求めたＦ（フッ素）含量とＲＥ（希土類元素）含量より、Ｆ／ＲＥモル比を求めた。
＜焼結体用材料のＸ線回折測定＞
更に、得られた焼結体用材料について、有機物を除去するために大気雰囲気下で５５０℃で２時間焼成を行ったものを以下の方法で、粉末Ｘ線回折測定法によるＸ線回折測定を行った。結晶相を特定した結果を表１に示す。なお表１におけるＸ線回折ピーク強度は、各化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さ比であって、２θ＝２０°～６０°のメインピークのピーク高さを１００としたときの値を示す。各実施例及び比較例において、希土類元素のオキシフッ化物及びＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物以外の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さは、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１％以下であった。
ただしＰＤＦカードにおけるメインピーク位置の差が２θ＝０．４°内であるＹ5Ｏ4Ｆ7とＹＦ3、Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6とＧｄＦ3、Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7とＥｒＦ3の組み合わせに係る実施例１～９、１１～１３、比較例４～６は、上記の所定の面のピークに相当する強度（ＩS）を所定の面の相対強度（メインピークの強度が１００）（ＰＤＦカードに記載の強度：ＩT）で割り返した数値をメインピークの強度（ＩM）としてそれぞれ使用した。
なお大気中、５５０℃、２時間の焼成は、各実施例及び各比較例における焼結体用材料の組成に影響を与えない。
〔Ｘ線回折測定〕
・装置：ＵｌｔｉｍａIV（株式会社リガク製）
・線源：ＣｕＫα線
・管電圧：４０ｋＶ
・管電流：４０ｍＡ
・スキャン速度：２度／ｍｉｎ
・ステップ：０．０２度
・スキャン範囲：２θ＝２０°～６０°
更に、得られた焼結体用材料について、有機物を除去するために大気雰囲気下で５５０℃で２時間焼成を行ったものを以下の方法で、粉末Ｘ線回折測定法によるＸ線回折測定を行った。結晶相を特定した結果を表１に示す。なお表１におけるＸ線回折ピーク強度は、各化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さ比であって、２θ＝２０°～６０°のメインピークのピーク高さを１００としたときの値を示す。各実施例及び比較例において、希土類元素のオキシフッ化物及びＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物以外の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さは、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１％以下であった。
ただしＰＤＦカードにおけるメインピーク位置の差が２θ＝０．４°内であるＹ5Ｏ4Ｆ7とＹＦ3、Ｇｄ4Ｏ3Ｆ6とＧｄＦ3、Ｅｒ5Ｏ4Ｆ7とＥｒＦ3の組み合わせに係る実施例１～９、１１～１３、比較例４～６は、上記の所定の面のピークに相当する強度（ＩS）を所定の面の相対強度（メインピークの強度が１００）（ＰＤＦカードに記載の強度：ＩT）で割り返した数値をメインピークの強度（ＩM）としてそれぞれ使用した。
なお大気中、５５０℃、２時間の焼成は、各実施例及び各比較例における焼結体用材料の組成に影響を与えない。
〔Ｘ線回折測定〕
・装置：ＵｌｔｉｍａIV（株式会社リガク製）
・線源：ＣｕＫα線
・管電圧：４０ｋＶ
・管電流：４０ｍＡ
・スキャン速度：２度／ｍｉｎ
・ステップ：０．０２度
・スキャン範囲：２θ＝２０°～６０°
＜Ａｌ含有量の測定方法＞
日立ハイテクサイエンス社製ＳＰＳ３５２０Ｖ－ＤＤを用いて過塩素酸溶解－ＩＣＰ－ＡＥＳ分析方法にて、材料中のＡｌ含量を測定した。
日立ハイテクサイエンス社製ＳＰＳ３５２０Ｖ－ＤＤを用いて過塩素酸溶解－ＩＣＰ－ＡＥＳ分析方法にて、材料中のＡｌ含量を測定した。
＜Ｓｉ含有量の測定方法＞
ビーエルテック社製連続流れ分析装置（ＳＴＡＡ―３）を用いて酸溶解・四フッ化けい素気化分離・モリブドけい酸青吸光光度法にて、材料中のＳｉ含量を測定した。
ビーエルテック社製連続流れ分析装置（ＳＴＡＡ―３）を用いて酸溶解・四フッ化けい素気化分離・モリブドけい酸青吸光光度法にて、材料中のＳｉ含量を測定した。
＜強熱減量＞
測定試料である焼結体用材料を大気雰囲気中、５５０℃で２時間焼成した後、デシケーター中で自然放冷にて冷却した（以下、焼成から冷却までを「強熱処理」という）。強熱処理の前後で質量を測定した。
下記式の値を強熱減量とした。
式：（強熱処理前の質量－強熱処理後の質量）／強熱処理前の質量×１００（質量％）
測定試料である焼結体用材料を大気雰囲気中、５５０℃で２時間焼成した後、デシケーター中で自然放冷にて冷却した（以下、焼成から冷却までを「強熱処理」という）。強熱処理の前後で質量を測定した。
下記式の値を強熱減量とした。
式：（強熱処理前の質量－強熱処理後の質量）／強熱処理前の質量×１００（質量％）
＜ハウスナー比＞
ハウスナー比＝タップ密度（ｇ／ｃｍ3）／嵩密度（ｇ／ｃｍ3）にて求めた。
多機能型粉体物性測定器マルチテスターＭＴ－１００１ｋ型（株式会社セイシン企業製）を用い、タップ法見掛け嵩密度ＴＤ（ｇ／ｃｍ3）と静置法見掛け密度ＡＤ（ｇ／ｃｍ3）を測定し、その比を求めた。タップ法見掛け密度ＴＤ（ｇ／ｃｍ3）の測定は、前記測定器の取扱説明書の「７－１．擦り切り定重量法によるタッピング密度の測定方法」に従って、ＪＩＳ Ｚ ２５１２に準拠して行い、静置法見掛け嵩密度ＡＤ（ｇ／ｃｍ3）の測定は、前記測定器の取扱説明書の「７－２．静カサ密度（最疎充填カサ密度）の測定方法」に従って、ＪＩＳ Ｋ ５１０１－１２－１に準拠して行った。
ハウスナー比＝タップ密度（ｇ／ｃｍ3）／嵩密度（ｇ／ｃｍ3）にて求めた。
多機能型粉体物性測定器マルチテスターＭＴ－１００１ｋ型（株式会社セイシン企業製）を用い、タップ法見掛け嵩密度ＴＤ（ｇ／ｃｍ3）と静置法見掛け密度ＡＤ（ｇ／ｃｍ3）を測定し、その比を求めた。タップ法見掛け密度ＴＤ（ｇ／ｃｍ3）の測定は、前記測定器の取扱説明書の「７－１．擦り切り定重量法によるタッピング密度の測定方法」に従って、ＪＩＳ Ｚ ２５１２に準拠して行い、静置法見掛け嵩密度ＡＤ（ｇ／ｃｍ3）の測定は、前記測定器の取扱説明書の「７－２．静カサ密度（最疎充填カサ密度）の測定方法」に従って、ＪＩＳ Ｋ ５１０１－１２－１に準拠して行った。
＜ＢＥＴ比表面積＞
ＢＥＴ比表面積は測定装置としてマウンテック社製Ｍａｃｓｏｒｂを用い、ＢＥＴ１点法で求めた。測定用のガスとしては窒素３０体積％－ヘリウム７０体積％の混合ガスを、キャリブレーション用のガスとしては純窒素を用いた。
ＢＥＴ比表面積は測定装置としてマウンテック社製Ｍａｃｓｏｒｂを用い、ＢＥＴ１点法で求めた。測定用のガスとしては窒素３０体積％－ヘリウム７０体積％の混合ガスを、キャリブレーション用のガスとしては純窒素を用いた。
＜平均粒子径Ｄ５０＞
焼結体用材料を、純水が入った日機装株式会社製マイクロトラック３３００ＥＸIIの試料循環器のチャンバーに、適正濃度であると装置が判定するまで投入して、測定した。
焼結体用材料を、純水が入った日機装株式会社製マイクロトラック３３００ＥＸIIの試料循環器のチャンバーに、適正濃度であると装置が判定するまで投入して、測定した。
＜細孔第１ピーク、細孔第２ピーク、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積、５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積＞
・装置：オートポアIV（マイクロメリティクス社製）
・細孔第１ピーク：通常、一次粒子で構成された顆粒の細孔径分布を測定すると２つのピークが得られるが、このピークのうち、小径側のピークを細孔第１ピークとする。
・細孔第２ピーク：前述のピークのうち、大径側のピークを細孔第２ピークとする。
・０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積：細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積の積算値（表１の細孔第１容積）
・５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積：細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積の積算値（表１の細孔第２容積）
・装置：オートポアIV（マイクロメリティクス社製）
・細孔第１ピーク：通常、一次粒子で構成された顆粒の細孔径分布を測定すると２つのピークが得られるが、このピークのうち、小径側のピークを細孔第１ピークとする。
・細孔第２ピーク：前述のピークのうち、大径側のピークを細孔第２ピークとする。
・０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積：細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積の積算値（表１の細孔第１容積）
・５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積：細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積の積算値（表１の細孔第２容積）
上記方法で得られた各実施例及び比較例の焼結体について、ＸＲＦとＸＲＤ測定を焼結体用材料と同様の方法で測定して、組成比とＦ／ＲＥモル比を求めた。ただし焼結体は、粉末化せずにＸＲＦとＸＲＤの測定に供した。また焼結体のＸＲＤ測定では、５５０℃の焼成の前処理は行わなかった。各実施例及び比較例の焼結体のＸＲＤ測定において、希土類元素のオキシフッ化物及びＲＥＦ3で表される希土類元素のフッ化物以外の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さは、ＲＥａＯｂＦｃに由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１％以下であった。また焼結体の一部をステンレス製の乳鉢で十分に粉砕して上記焼結体用材料と同様の方法にて、Ａｌ含有量及びＳｉ含有量を求めた。
更に、以下の方法にて、相対密度と気孔率、ビッカース硬度を求めた。
また以下の方法にて浸漬試験及びプラズマ試験（エッチングレートの測定）に供した。
これらの結果を表２に示す。
更に、以下の方法にて、相対密度と気孔率、ビッカース硬度を求めた。
また以下の方法にて浸漬試験及びプラズマ試験（エッチングレートの測定）に供した。
これらの結果を表２に示す。
＜相対密度（％）及び気孔率＞
焼結体を蒸留水に入れ、ダイアフラム型真空ポンプによる減圧下で１時間保持した後、水中重量Ｗ2［ｇ］を測定する。また、余分な水分を湿布で取り除き、飽水重量Ｗ3［ｇ］を測定する。その後、乾燥器に入れて焼結体を十分に乾燥させた後、乾燥重量Ｗ1［ｇ］を測定する。以下の式により、かさ密度ρb［ｇ／ｃｍ3］と開気孔率ＯＰを算出する。
ρb＝Ｗ1／（Ｗ3－Ｗ2）×ρ1（ｇ／ｃｍ3）
ＯＰ＝（Ｗ3－Ｗ1）／（Ｗ3－Ｗ2）×１００（質量％）
ここで、ρ1 ［ｇ／ｃｍ3］は蒸留水の密度である。得られたかさ密度ρbと、理論密度ρc［ｇ／ｃｍ3］を用いて、相対密度（ＲＤ）［％］を以下の式により算出する。
ＲＤ＝ρb／ρc×１００（％）
なお、表２中、相対密度が「ＮＤ」とは、ＸＲＤの粉末解析データベースであるＩＣＤＤ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ）にカード情報が存在せず、理論密度が明らかになっていないことから相対密度が計算できないものを示す。
焼結体を蒸留水に入れ、ダイアフラム型真空ポンプによる減圧下で１時間保持した後、水中重量Ｗ2［ｇ］を測定する。また、余分な水分を湿布で取り除き、飽水重量Ｗ3［ｇ］を測定する。その後、乾燥器に入れて焼結体を十分に乾燥させた後、乾燥重量Ｗ1［ｇ］を測定する。以下の式により、かさ密度ρb［ｇ／ｃｍ3］と開気孔率ＯＰを算出する。
ρb＝Ｗ1／（Ｗ3－Ｗ2）×ρ1（ｇ／ｃｍ3）
ＯＰ＝（Ｗ3－Ｗ1）／（Ｗ3－Ｗ2）×１００（質量％）
ここで、ρ1 ［ｇ／ｃｍ3］は蒸留水の密度である。得られたかさ密度ρbと、理論密度ρc［ｇ／ｃｍ3］を用いて、相対密度（ＲＤ）［％］を以下の式により算出する。
ＲＤ＝ρb／ρc×１００（％）
なお、表２中、相対密度が「ＮＤ」とは、ＸＲＤの粉末解析データベースであるＩＣＤＤ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ）にカード情報が存在せず、理論密度が明らかになっていないことから相対密度が計算できないものを示す。
＜ビッカース硬度＞
焼結体を粗研磨の後に平均粒径０．０５μｍのダイヤモンドスラリーを用いて研磨した。この試料を用いて、ＪＩＳ Ｒ１６１０ に基いて、ビッカース硬度を測定した。測定には、ビッカース硬度計ＭＶＫ－Ｇ１（明石製作所）を用いた。ビッカース硬度試験の条件は、荷重１００ｇｆ（０．９８０６６５Ｎ）で、ＪＩＳ Ｒ１６１０の４．６．１１の規定に沿う圧痕が得られる荷重を採用し、１５秒保持とし、１０点測定し、平均値を求めた。圧痕を光学顕微鏡により観察し、圧痕の大きさを測定した。ビッカース硬度ＨＶは、以下の式により算出した。
ＨＶ＝（０．１８９１Ｆ）／ｄ2
ここで、Ｆは試験荷重［Ｎ］、ｄは圧痕の対角線長さの平均［ｍｍ］である。
焼結体を粗研磨の後に平均粒径０．０５μｍのダイヤモンドスラリーを用いて研磨した。この試料を用いて、ＪＩＳ Ｒ１６１０ に基いて、ビッカース硬度を測定した。測定には、ビッカース硬度計ＭＶＫ－Ｇ１（明石製作所）を用いた。ビッカース硬度試験の条件は、荷重１００ｇｆ（０．９８０６６５Ｎ）で、ＪＩＳ Ｒ１６１０の４．６．１１の規定に沿う圧痕が得られる荷重を採用し、１５秒保持とし、１０点測定し、平均値を求めた。圧痕を光学顕微鏡により観察し、圧痕の大きさを測定した。ビッカース硬度ＨＶは、以下の式により算出した。
ＨＶ＝（０．１８９１Ｆ）／ｄ2
ここで、Ｆは試験荷重［Ｎ］、ｄは圧痕の対角線長さの平均［ｍｍ］である。
＜浸漬試験＞
焼結体をφ２０ｍｍ×２ｍｍｔの片面鏡面研磨状態（Ｒａ１０ｎｍ以下）に加工後、５０質量％ＨＦ、３５質量％ＨＣｌのそれぞれの水溶液が５０ｍＬ入ったポリプロピレン製容器に入れて当該溶液中に常温で１週間浸漬させて、重量減少率と研磨面の表面粗さを測定し、評価した。下記の評価基準（ｉ）及び（ｉｉ）を両方とも満たすものは○（耐性良）、下記の評価基準（ｉ）又は（ｉｉ）のどちらか一方のみを満たすものは△（耐性並）、下記の評価基準（ｉ）及び（ｉｉ）を両方とも満たさないものは×（耐性悪）とした。
なお評価基準は、（ｉ）重量減少率が０．５％以下、（ｉｉ）研摩面の表面粗さの増加が２０ｎｍ以下、とした。
またＲａ（算術平均粗さ）の測定は、触針式表面粗さ測定器（ＪＩＳ Ｂ０６５１：２００１）を用いて行った。
焼結体をφ２０ｍｍ×２ｍｍｔの片面鏡面研磨状態（Ｒａ１０ｎｍ以下）に加工後、５０質量％ＨＦ、３５質量％ＨＣｌのそれぞれの水溶液が５０ｍＬ入ったポリプロピレン製容器に入れて当該溶液中に常温で１週間浸漬させて、重量減少率と研磨面の表面粗さを測定し、評価した。下記の評価基準（ｉ）及び（ｉｉ）を両方とも満たすものは○（耐性良）、下記の評価基準（ｉ）又は（ｉｉ）のどちらか一方のみを満たすものは△（耐性並）、下記の評価基準（ｉ）及び（ｉｉ）を両方とも満たさないものは×（耐性悪）とした。
なお評価基準は、（ｉ）重量減少率が０．５％以下、（ｉｉ）研摩面の表面粗さの増加が２０ｎｍ以下、とした。
またＲａ（算術平均粗さ）の測定は、触針式表面粗さ測定器（ＪＩＳ Ｂ０６５１：２００１）を用いて行った。
＜プラズマ試験＞
焼結体をφ２０ｍｍ×２ｍｍｔの片面鏡面研磨状態（Ｒａ１０ｎｍ以下）に加工後、焼結体の半分にカプトンテープを貼り、エッチング装置（ＳＡＭＣＯ社製ＲＩＥ－１０ＮＲ）のチャンバーに焼結体鏡面部が上を向いた状態で戴置してプラズマエッチングを行った。プラズマエッチング条件は以下のとおりにした。
エッチングレートの測定は、プラズマ暴露面と、プラズマ照射後テープをはがした非暴露面の段差を前述の表面粗さ測定によって計測した。測定点は焼結体１面につき３点とし、３点の平均値を求めた。
・雰囲気ガス：ＣＦ4／Ｏ2／Ａｒ＝４０／２０／４０（ｃｃ／ｍｉｎ）
・高周波電力：ＲＦ ３００Ｗ
・圧力：５Ｐａ
・エッチング時間：１５時間
焼結体をφ２０ｍｍ×２ｍｍｔの片面鏡面研磨状態（Ｒａ１０ｎｍ以下）に加工後、焼結体の半分にカプトンテープを貼り、エッチング装置（ＳＡＭＣＯ社製ＲＩＥ－１０ＮＲ）のチャンバーに焼結体鏡面部が上を向いた状態で戴置してプラズマエッチングを行った。プラズマエッチング条件は以下のとおりにした。
エッチングレートの測定は、プラズマ暴露面と、プラズマ照射後テープをはがした非暴露面の段差を前述の表面粗さ測定によって計測した。測定点は焼結体１面につき３点とし、３点の平均値を求めた。
・雰囲気ガス：ＣＦ4／Ｏ2／Ａｒ＝４０／２０／４０（ｃｃ／ｍｉｎ）
・高周波電力：ＲＦ ３００Ｗ
・圧力：５Ｐａ
・エッチング時間：１５時間
上記表２の通り、各実施例の焼結体用材料によれば、得られたＲＥａＯｂＦｃを含む焼結体が緻密で硬度が高く、浸漬試験、プラズマ試験とも、薬液への浸漬やプラズマエッチングに対して優れた耐性評価が得られた。
一方、特許文献３相当品である、Ａｌ、Ｓｉ量が多いＹＯＦからなる比較例１の焼結体用材料による焼結体では、薬液浸漬やプラズマエッチングに対する耐性は各実施例に比して低かった。
また比較例２のようにＹＦ3からなりＡｌ、Ｓｉ量が多い焼結体用材料による焼結体は、緻密さに劣り、エッチングレートが高く、比較例３のようにＹ2Ｏ3からなる焼結体用材料はＡｌ、Ｓｉ量が少なくても、その焼結体は塩酸に対する耐性に劣るものであった。
更に比較例４～６のように、ＲＥａＯｂＦｃを含み、Ｆ／ＲＥが本発明と同様である場合、Ａｌ、Ｓｉ量が多いと、各実施例に比して、硬さ、緻密さに劣り、薬液への浸漬やプラズマエッチングに対する耐性に劣ることが判った。
一方、特許文献３相当品である、Ａｌ、Ｓｉ量が多いＹＯＦからなる比較例１の焼結体用材料による焼結体では、薬液浸漬やプラズマエッチングに対する耐性は各実施例に比して低かった。
また比較例２のようにＹＦ3からなりＡｌ、Ｓｉ量が多い焼結体用材料による焼結体は、緻密さに劣り、エッチングレートが高く、比較例３のようにＹ2Ｏ3からなる焼結体用材料はＡｌ、Ｓｉ量が少なくても、その焼結体は塩酸に対する耐性に劣るものであった。
更に比較例４～６のように、ＲＥａＯｂＦｃを含み、Ｆ／ＲＥが本発明と同様である場合、Ａｌ、Ｓｉ量が多いと、各実施例に比して、硬さ、緻密さに劣り、薬液への浸漬やプラズマエッチングに対する耐性に劣ることが判った。
本発明の焼結体用材料及びそれを用いた焼結体の製造方法により、得られる焼結体が優れた薬品耐性とプラズマ耐性を有する。
また本発明の焼結体は、優れた薬品耐性とプラズマ耐性を有する。
また本発明の焼結体は、優れた薬品耐性とプラズマ耐性を有する。
Claims (11)
- ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、
水銀圧入法を用いて測定した細孔径分布において、
細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲と細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の範囲にそれぞれピークを有し、
細孔径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上であり、且つ、細孔径５μｍ以上５０μｍ以下の細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上である、焼結体用材料。 - ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、以下（Ａ）又は（Ｂ）である、焼結体用材料。
（Ａ）ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物を含有せず、且つＣｕＫα線を用いて、２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さが、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類元素のオキシフッ化物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１％以下である。
（Ｂ）ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物を含有し、且つＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される。 - ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、
強熱減量が１０質量％以下である、焼結体用材料。 - ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、
ＢＥＴ比表面積が２ｍ２／ｇ以上１０ｍ２／ｇ以下である、
焼結体用材料。 - ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
材料全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、
ハウスナー比（タップ密度／嵩密度）が１．０以上１．３以下である、焼結体用材料。 - 以下（Ａ）又は（Ｂ）である、請求項１、３ないし５のいずれか１項に記載の焼結体用材料。
（Ａ）ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物を含有せず、且つＣｕＫα線を用いて、２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さが、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類元素のオキシフッ化物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１％以下である。
（Ｂ）ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物を含有し、且つＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される。 - ＲＥａＯｂＦｃが、ＲＥ７Ｏ６Ｆ９、ＲＥ６Ｏ５Ｆ８、ＲＥ５Ｏ４Ｆ７、ＲＥ４Ｏ３Ｆ６、ＲＥ３Ｏ２Ｆ５及びＲＥ２ＯＦ４から選ばれる少なくとも一種である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の焼結体用材料。
- 希土類元素のオキシフッ化物の希土類元素ＲＥがＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる一種又は二種以上である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の焼結体用材料。
- ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
焼結体全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、
以下（Ａ）又は（Ｂ）である、焼結体。
（Ａ）ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物を含有せず、且つＣｕＫα線を用いて、２θ＝２０～６０°を走査範囲とするＸＲＤ分析において、希土類元素のオキシフッ化物以外の化合物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さが、ＲＥａＯｂＦｃで表される希土類元素のオキシフッ化物に由来する結晶相のメインピークのピーク高さに対して１０％以下である。
（Ｂ）ＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物を含有し、且つ、希土類元素のオキシフッ化物以外に含まれる結晶相が、実質的にＲＥＦ３で表される希土類元素のフッ化物のみから構成される。 - ＲＥａＯｂＦｃ（但し、ＲＥが希土類元素であり、ｂ／ａが０．９以下であり、ｃ／ａが１．１以上である）で表される希土類元素のオキシフッ化物を含有し、
焼結体全体における、希土類元素（ＲＥ）のモル数に対するフッ素元素（Ｆ）のモル数の比（Ｆ／ＲＥモル比）が１．３以上２．８以下であり、
アルミニウム（Ａｌ）の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であり、
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が５００質量ｐｐｍ以下であり、
ビッカース硬度が３ＧＰａ以上である、焼結体。 - ビッカース硬度が３ＧＰａ以上である、請求項９に記載の焼結体。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022027237 | 2022-02-24 | ||
| JP2022027237 | 2022-02-24 | ||
| PCT/JP2022/028708 WO2023162290A1 (ja) | 2022-02-24 | 2022-07-26 | 焼結体用材料及び焼結体 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7283026B1 true JP7283026B1 (ja) | 2023-05-30 |
| JPWO2023162290A1 JPWO2023162290A1 (ja) | 2023-08-31 |
| JPWO2023162290A5 JPWO2023162290A5 (ja) | 2024-01-30 |
Family
ID=86538227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022570144A Active JP7283026B1 (ja) | 2022-02-24 | 2022-07-26 | 焼結体用材料及び焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7283026B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116639990A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-08-25 | 长沙中瓷新材料科技有限公司 | 复合层石墨匣钵制作工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002255647A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Nihon Ceratec Co Ltd | 酸化イットリウム焼結体およびウエハ保持具 |
| WO2016129457A1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 日本イットリウム株式会社 | 成膜用粉末及び成膜用材料 |
| JP2020165771A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 京セラ株式会社 | パーティクルの計測方法、ノズルおよび該ノズルの製造方法 |
-
2022
- 2022-07-26 JP JP2022570144A patent/JP7283026B1/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002255647A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Nihon Ceratec Co Ltd | 酸化イットリウム焼結体およびウエハ保持具 |
| WO2016129457A1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 日本イットリウム株式会社 | 成膜用粉末及び成膜用材料 |
| JP2020165771A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 京セラ株式会社 | パーティクルの計測方法、ノズルおよび該ノズルの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116639990A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-08-25 | 长沙中瓷新材料科技有限公司 | 复合层石墨匣钵制作工艺 |
| CN116639990B (zh) * | 2023-07-27 | 2023-12-12 | 长沙中瓷新材料科技有限公司 | 复合层石墨匣钵制作工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2023162290A1 (ja) | 2023-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10173929B2 (en) | Sintering material, and powder for manufacturing sintering material | |
| KR101865232B1 (ko) | 성막용 분말 및 성막용 재료 | |
| KR102425887B1 (ko) | 용사용 재료와 용사 피막 부착 부재 | |
| TWI779224B (zh) | 成膜用或燒結用粉末 | |
| KR20210093817A (ko) | 용사 피막, 용사 피막의 제조 방법, 용사 부재 및 용사 재료 | |
| US20230242409A1 (en) | Ceramic sintered body comprising magnesium aluminate spinel | |
| JP7283026B1 (ja) | 焼結体用材料及び焼結体 | |
| JP4780932B2 (ja) | 耐食性部材とその製造方法および半導体・液晶製造装置用部材 | |
| JP6993986B2 (ja) | 希土類オキシフッ化物焼結体及びその製造方法 | |
| JP5577287B2 (ja) | フッ化マグネシウム焼結体、その製法及び半導体製造装置用部材 | |
| JP2006152408A (ja) | 溶射用粉末、溶射方法及び溶射皮膜 | |
| US20240158301A1 (en) | Multilayer sintered ceramic body and method of making | |
| JPH0665706A (ja) | 溶射用ジルコニア粉末 | |
| WO2023162290A1 (ja) | 焼結体用材料及び焼結体 | |
| TWI820786B (zh) | 用於耐電漿材料之氧化釔-氧化鋯燒結陶瓷及其製造方法 | |
| JP7380966B2 (ja) | コールドスプレー用材料 | |
| JP4480951B2 (ja) | 耐食性部材 | |
| US20100067165A1 (en) | Electrostatic chuck and method for manufacturing same | |
| JP7351071B2 (ja) | 焼結体 | |
| US8178459B2 (en) | Corrosion-resistant member and method of manufacturing same | |
| JP2006089358A (ja) | 酸化アルミニウム質焼結体およびその製造方法ならびにこれを用いた半導体製造装置 | |
| EP4215360A1 (en) | Multilayer sintered ceramic body and method of making | |
| TW202404925A (zh) | 用於燒結實質上不含未反應的氧化釔及富含釔相之大直徑yag層之程序 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221128 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221128 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20221128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230418 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230427 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7283026 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |