JP7483192B2 - 複合粒子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1および図2は、それぞれ複合粒子10の断面の一例を表す模式図である。複合粒子10は、ケイ酸塩粒子11および混合体12を備えている。複合粒子10のみかけ密度は、1.1g/cm3以上2.1g/cm3以下であることが好ましい。また、複合粒子10の集合体は、かさ密度は、0.8g/cm3以上1.8g/cm3以下であることが好ましい。なお、各密度は、みかけ密度は、JIS R 1620「ファインセラミックス粉末の粒子密度測定方法」の気体置換法、真密度は同JISのピクノメータ法、かさ密度はJIS R 1628「ファインセラミックス粉末のかさ密度測定方法」のタップかさ密度測定法に基づいて測定する(以下同様)。
上記のように構成された複合粒子10の製造方法を説明する。図3は、複合粒子10の製造方法を示すフローチャートである。図3に示すように、液分中のSi濃度が10質量%以上のケイ酸アルカリ水溶液(水ガラス)に、カーボンおよびケイ酸塩粒子を混合して、スラリー状のカーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液を得る(第1工程)。この工程では、3つの材料を一度に混合することが好ましい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
水ガラス溶液(富士化学(株)製:SiO2/Na2O(モル比)=3.20)100gに、水25gを加えて混合し、Si濃度10質量%の水ガラス溶液を得た。得られた水ガラス溶液に珪石(三菱商事建材、フラタリーサンド、平均粒径180μm、真密度2.6g/cm3)を12.2gとカーボン(東海カーボン社製、平均粒径:1mm、2mm以下の粒度の粒子の割合:90質量%以上)を27.0g加えて混合し、カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液を得た。
水ガラス溶液(富士化学(株)製:SiO2/Na2O(モル比)=3.20)126gに、水32gを加えて混合し、Si濃度10質量%の水ガラス溶液を得た。得られた水ガラス溶液に珪石(三菱商事建材、フラタリーサンド、平均粒径2mm、真密度2.6g/cm3)を4.1gとカーボン(東海カーボン社製、平均粒径:1mm、2mm以下の粒度の粒子の割合:90質量%以上)を27.0g加えて混合し、カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液を得た。
水ガラス溶液(富士化学(株)製:SiO2/Na2O(モル比)=3.20)42gに、水11gを加えて混合し、Si濃度10質量%の水ガラス溶液を得た。得られた水ガラス溶液に珪石(三菱商事建材、フラタリーサンド、平均粒径500μm、真密度2.6g/cm3)を28.4gとカーボン(東海カーボン社製、平均粒径:1mm、2mm以下の粒度の粒子の割合:90質量%以上)を27.0g加えて混合し、カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液を得た。
水ガラス溶液(富士化学(株)製:SiO2/Na2O(モル比)=3.20)140gに、水35gを加えて混合し、Si濃度10質量%の水ガラス溶液を得た。得られた水ガラス溶液にカーボン(東海カーボン社製、平均粒径:1mm、2mm以下の粒度の粒子の割合:90質量%以上)を27.0g加えて混合し、カーボン含有水ガラス溶液を得た。
水ガラス溶液(富士化学(株)製:SiO2/Na2O(モル比)=3.20)140gに、水35gを加えて混合し、Si濃度10質量%の水ガラス溶液を得た。得られた水ガラス水溶液66.2gを硫酸濃度10.7体積%の硫酸(水165.6mlに濃硫酸20mlを混合したもの)200g中に滴下し、常温(25℃)下で沈降性シリカを析出させた後、減圧下でブフナー漏斗を用いて固液分離し、SiO2を含む固形分(沈降性シリカ)28.9gと、不純物を含む液分237.3gを得た。なお、pHは滴下終了時まで1.0以下に保った。
11 ケイ酸塩粒子
12 混合体
Claims (7)
- ケイ酸塩粒子と、
前記ケイ酸塩粒子を被覆し、非晶質のシリカおよびカーボンで形成された混合体と、を備え、
前記ケイ酸塩粒子の真密度は、2.2g/cm3以上2.7g/cm3未満であり、
全体の真密度が1.6g/cm3以上2.3g/cm3未満であり、不純物の含有率が200ppm以下であることを特徴とする複合粒子。 - みかけ密度が1.1g/cm3以上2.1g/cm3以下であることを特徴とする請求項1に記載の複合粒子。
- 液分中のSi濃度が10質量%以上のケイ酸アルカリ水溶液に、カーボンおよびケイ酸塩粒子を混合して、カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液を得る第1工程と、
前記カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液と鉱酸とを混合し、CおよびSiをシリカおよびカーボンからなる粒子として析出させ、粒子含有液状物を得る第2工程と、
前記粒子含有液状物を固液分離する第3工程と、を含むことを特徴とする複合粒子の製造方法。 - 前記第2工程では、前記鉱酸に対して前記カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液を添加することを特徴とする請求項3記載の複合粒子の製造方法。
- 前記第2工程では、前記カーボン含有ケイ酸アルカリ水溶液と前記鉱酸とをpH1.0以下に保ちながら混合することを特徴とする請求項3または請求項4記載の複合粒子の製造方法。
- pHが3.0未満の酸水溶液を用いて前記固液分離による固形分の不純物を溶解させる第4工程をさらに含むことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれかに記載の複合粒子の製造方法。
- 前記第2工程と前記第4工程では、前記酸水溶液に過酸化水素を添加することを特徴とする請求項6記載の複合粒子の製造方法。
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