JPH0262488B2 - - Google Patents

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JPH0262488B2
JPH0262488B2 JP61298504A JP29850486A JPH0262488B2 JP H0262488 B2 JPH0262488 B2 JP H0262488B2 JP 61298504 A JP61298504 A JP 61298504A JP 29850486 A JP29850486 A JP 29850486A JP H0262488 B2 JPH0262488 B2 JP H0262488B2
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JP
Japan
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alumina
alumina powder
aqueous solution
aluminum
divalent
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JP61298504A
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Japanese (ja)
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JPS63151616A (en
Inventor
Shogo Hatano
Sachiko Kato
Yoshio Yazawa
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Taimei Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Taimei Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0262488B2 publication Critical patent/JPH0262488B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の背景 技術分野 本発明は、常圧または減圧焼結法によつて比較
的低温の条件で緻密質の焼結体を与える易焼結性
アルミナ粉体の製造方法に関する。 先行技術 従来、焼結用アルミナ粉体を得る方法として
は、バイヤー法を始めとして各種の製法が知られ
ている。そのうち、易焼結性アルミナ粉体の製造
方法としては、アルミニウムアルコキシドを加水
分解して得られるアルミナ水和物やアルミン酸ソ
ーダをハロヒドリンで分解して得られるアルミナ
水和物を焼成する方法、あるいはアンモニウムミ
ヨウバン、アルミニウムアンモニウムカーボネイ
トハイドロオキサイドなどを熱分解ないし焼成す
ることによつてアルミナを得る方法などが知られ
ている。 しかし、これら従来の方法は、使用する原料が
高価な有機物であつたり、製造工程が複雑であつ
たりするためコスト高となり、その利用分野もい
きおい制限されてしまうという問題がある。 一方、バイヤー法からの焼結体用アルミナ粉体
の製造も試みられているが、焼結特性の点でいま
だ満足のいくものは得られていないのが現状であ
る。 他方、アルミナ水和物の安価な製造方法とし
て、いずれか一方がアルミニウム化合物である酸
性物質とアルカリ性物質の中和によるアルミナ水
和物の製造法(以下、中和法と略す)が知られて
おり、この中和法により得られるアルミナ水和物
は各種充填剤、触媒担体などに広く使用されてい
る。 しかしながら、上記のような従来の中和法は製
造コストの低減化を図る上ではすぐれているが、
この方法で得られたアルミナ水和物を焼結体形成
用の原料として用いた場合、焼結特性が比較的悪
いものしか得られないという問題がある。 発明の概要 本発明は上述した従来技術に伴う問題点に鑑み
てなされたものであり、製造工程が簡易でコスト
の低減化が図られるとともに、焼結特性にすぐれ
た易焼結性アルミナ粉体の製造方法を提供するこ
とを目的とする。 本発明者らは、それらのアルミナ水和物とそれ
を焼成して得られるアルミナ粉体との関連につい
て鋭意研究を行つてきた。その結果、一価と二価
の陰イオンが共存する酸水溶液とアルカリ水溶液
の中和によつて得られるアルミナ水和物が、一価
の酸単独あるいは二価の酸単独のものを用いる従
来法の場合と比べて異る性状を有し、焼成してア
ルミナ粉体としたときにすぐれた焼結特性を示す
ことを見出した。 本発明に係る易焼結性アルミナ粉体の製造方法
は、上記知見に基いてなされたものであり、より
詳しくは、いずれか一方もしくは両方の水溶液に
アルミニウムイオンを含有する、酸性水溶液とア
ルカリ性水溶液とを反応させて得られるアルミナ
水和物を焼成することによつてアルミナ粉体を製
造する方法であつて、前記酸性水溶液として、一
価の陰イオンと二価の陰イオンの双方を含有する
ものを用いることを特徴とするものである。 本発明の方法によれば、従来法と比較して平均
粒子の細かいアルミナ水和物が得られ、このアル
ミナ水和物は焼成、粉砕により、1400℃以下の温
度で常圧または減圧下において焼結したとき理論
密度の97%以上の緻密焼結体を与えるすぐれた特
性を有するアルミナ粉体となる。 従来の中和法によるアルミナ水和物を原料とし
たアルミナ粉体は、焼結特性が悪いため、触媒担
体などの限られた用途にしか適用できなかつた
が、本発明によれば焼結特性が飛躍的に改良され
た易焼結性アルミナ粉体を得ることができるので
その用途範囲も拡大する。 本発明によれば、原料として安価な無機アルミ
ニウム化合物を使用することができ、また製造工
程も簡便であることから、従来法で得られる易焼
結性アルミナ粉体に比べかなりのコストダウンが
可能となる。そのため、従来、アルミナ焼結体が
使用されている糸道、バイト等の高速度焼結体、
セラミツクシール等の耐酸、耐摩耗焼結体などへ
の利用はもちろん、セラミツク基板、一般構造材
料など新規用途への利用が期待できる。 また本発明によつて得られるアルミナは、一次
粒子径が0.2μm以下のよく解砕された粉体である
ため、その特質を生かして、焼結体用以外の複合
酸化物原料、充填剤などへの利用も期待できる。 発明の具体的説明 一般に、アルミナの焼結特性はその先駆物質の
性状に大きく影響される。本発明においても、易
焼結性アルミナの焼結特性はその先駆物質となる
無定型アルミナ水和物の性状に大きく起因してお
り、本発明の主要部は該アルミナ水和物の合成に
ある。 以下、本発明の製造方法をさらに具体的に説明
する。 アルミナ水和物の合成 本発明の製造工程において、先駆物質としての
アルミナ水和物は、いずれか一方もしくは両方の
水溶液にアルミニウムイオンを含有する、酸水溶
液とアルカリ水溶液とを反応させるに際して、酸
性水溶液として、一価の陰イオンと二価の陰イオ
ンの双方を含有するものを用いることによつて得
る。 一価の陰イオンX-と二価の陰イオンX2-のモ
ル比X-/X2-が、8.0以下、好ましくは0.5以上7.0
以下であることが望ましい。 上記水溶液のうち、酸性水溶液は、以下の様に
して調製することができる。 (イ) 一価の鉱酸と二価の鉱酸とを混合する。 この場合、一価の鉱酸としては、塩酸、硝酸
などが用いられ、二価の鉱酸しては、硫酸など
が好ましく用いられ得る。 (ロ) 一価の陰イオンを放出するアルミニウム塩と
二価の鉱酸とを混合する。 このようなアルミニウム塩としては、ポリ塩
化アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アル
ミニウム、塩基性硝酸アルミニウムなどが用い
られ得る。 (ハ) 二価の陰イオンを放出するアルミニウム塩と
一価および(または)二価の鉱酸とを混合す
る。 この場合のアルミニウム塩としては、硫酸ア
ルミニウム、塩基性硫酸アルミニウムなどが好
ましく用いられる。 一方、アルカリ性溶液としては、アルミン酸ナ
トリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
アンモニア水、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナト
リウムなどを単独または混合し、適当な濃度に希
釈して使用することができる。なお、アルミニウ
ムイオンを含まないアルカリ性水溶液の濃度は、
1.0モル/リツトル程度が適当である。 また、上記原料水溶液において、良好な性状の
アルミナ水和物を得るためには、酸性水溶液中の
陰イオンとAl3+イオンとの関係は、一価の陰イ
オンX-とAl3+イオンのモル比X-/Al3+が0.2以
上、好ましくは0.5以上であり、二価の陰イオン
X2-とAl3+イオンのモル比X2-/Al3+が0.7以上、
好ましくは1.5以上であることが望ましい。 中和反応は、反応系のPHが7.0以下、更に好ま
しくは4〜6に保持される条件で行なうことが好
ましい。具体的には、反応終了PHが7以下である
酸域からの中和反応、もしくは同時添加による中
和反応であり、反応温度は常温〜50℃である。 反応終了PHが7以上である場合、あるいはアル
カリ域からの中和反応の場合は結晶性水酸化アル
ミニウムが生成しやすく、このような形態の物
は、結晶格子内にアルカリ起源のNa+などの陽イ
オンがとりこまれてしまうため単なる洗浄では除
去しきれず、アルミナ粉体とした場合種々の不都
合を生ずる。反応終了PHが7以下であれば生成物
は無定型となり、残留Naも水洗により簡単に除
去が可能であり、アルミナ粉体とした場合にたと
えばNa+濃度を50ppm以下とすることができるた
め、99.9%以上の高純度アルミナが容易に得られ
る。反応温度を高くすることは一次粒子を大きく
することにつながるため、なるべく低い方が好ま
しい。 上記の条件により合成される生成物は、たとえ
ば一価の酸として塩酸を使用した場合、その原料
中にCl-が混在しているにもかかわらずCl-の残留
量は0.5%以下であり、アルミナに転移させるた
めの焼成時に発生する塩素ガスは何ら問題となる
量ではない。なお二価の酸として硫酸を使用した
場合、生成物中の残留SO4 2-量は反応終了PHが低
くなるに従い増加する傾向にあり、条件によつて
は焼成時に発生する亜硫酸ガスが問題となること
が考えられるが、この残留SO4 2-はアルカリ水溶
液による洗浄で除去が可能である。この無定型ア
ルミナ水和物が、次の条件で生成される易焼結性
アルミナの原料となる。 易焼結性アルミナ粉体の製造 上記合成法によつて得られたアルミナ水和物は
通常の方法で焼成してα−アルミナとした後、必
要に応じて粉砕して易焼結性アルミナとすること
ができる。 焼成は、得られるα−アルミナ粒子が粒成長を
起こさないようできるだけ低温で行うことが望ま
しい。焼成温度は焼成条件により変化するが、お
おむね1200℃以下である。得られるアルミナ粉体
は平均一時粒子径0.2μm以下の微細な粉体であ
り、このことが焼結特性を向上させる一つの要因
であると考えられる。 このように、本発明によつて微細な易焼結性ア
ルミナ粉体が得られる理由は必ずしも明確ではな
いが、前述した条件で生成されるアルミナ水和物
の粒子径が微細でかつ均一であるため、これを焼
成した場合にそのまま微細で均一なアルミナとな
るためであると推測される。 粉砕はボールミル、振動ミル、アトライター等
公知の粉砕装置を使用することができる。望まし
い形態として、アトライターで2mmφのアルミナ
ビーズを粉砕媒体として湿式粉砕を24時間行うこ
とにより得られたアルミナ粉体は、平均二次粒子
径0.25μm以下であり、これを1ton/cm2で成形し
た場合、1400℃で理論密度の97%以上の焼結体を
与える。 以下、本発明を実施例により説明するが、本発
明は、これら実施例の記載に制限されるものでは
ない。 実施例 1 硫酸アルミニウム(Al2O3=8%、SO4 2-=23
%)500g、HCl(35%)114.2g、H2SO4(96%)
100.8gおよび純水1285gを混合して、Al2O3
SO4 2-:Cl-のモル比が1:5.3:2.9なる組成の酸
性アルミニウム水溶液2000gを調製し、さらにア
ルミン酸ナトリウム(Al2O3=20%、Na2O/
Al2O3=1.5)200gに水1800gを加えたアルカリ
性アルミニウム水溶液を調製し、反応相のPHを
5.0に保ちながら常温で同時添加反応を行う。約
1時間で反応を終了し、ろ別し、純水で洗浄し脱
Naを行い乾燥する。次いでこのようにして得ら
れた生成物を、1200℃で2時間カ焼して、α−ア
ルミナを得た。このアルミナ粉体に純水と2φmm
のアルミナビーズを、粉砕が充分に行える適当量
加えて、アルカリ製円筒容器(アトライター)に
入れ撹拌翼により24時間粉砕した。これによつて
得られた粉体は、平均一次粒子径が0.15μm、平
均二次粒子径が0.20μmであつた。 このアルミナ粉体を2000Kg/cm2の静水圧プレス
で成形して成形密度2.22Kg/cm3の試験片を得た。
大気中常圧下で1300℃〜1600℃の温度範囲で焼成
したときの焼結密度は表−1に示す通りであつ
た。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing easily sinterable alumina powder, which provides a dense sintered body at relatively low temperatures by normal pressure or reduced pressure sintering. Prior Art Conventionally, various manufacturing methods including the Bayer method are known as methods for obtaining alumina powder for sintering. Among these methods, methods for producing easily sinterable alumina powder include firing alumina hydrate obtained by hydrolyzing aluminum alkoxide, alumina hydrate obtained by decomposing sodium aluminate with halohydrin, or A known method is to obtain alumina by thermally decomposing or calcining ammonium alum, aluminum ammonium carbonate hydroxide, or the like. However, these conventional methods have problems in that the raw materials used are expensive organic substances and the manufacturing process is complicated, resulting in high costs and severely limiting the field of application. On the other hand, attempts have been made to produce alumina powder for sintered bodies using the Bayer process, but the current situation is that nothing satisfactory in terms of sintering properties has yet been obtained. On the other hand, as an inexpensive method for producing alumina hydrate, a method for producing alumina hydrate by neutralizing an acidic substance and an alkaline substance, one of which is an aluminum compound (hereinafter abbreviated as the neutralization method), is known. The alumina hydrate obtained by this neutralization method is widely used in various fillers, catalyst supports, etc. However, although the conventional neutralization method described above is excellent in reducing manufacturing costs,
When the alumina hydrate obtained by this method is used as a raw material for forming a sintered body, there is a problem in that only one with relatively poor sintering properties can be obtained. Summary of the Invention The present invention has been made in view of the problems associated with the above-mentioned prior art, and it provides an easily sinterable alumina powder that has a simple manufacturing process, reduces costs, and has excellent sintering properties. The purpose is to provide a manufacturing method for. The present inventors have conducted extensive research on the relationship between these alumina hydrates and the alumina powder obtained by firing them. As a result, alumina hydrate obtained by neutralizing an acid aqueous solution and an alkaline aqueous solution in which monovalent and divalent anions coexist is different from the conventional method using a monovalent acid alone or a divalent acid alone. It has been found that the alumina powder has different properties compared to that of the alumina powder, and exhibits excellent sintering properties when fired to form an alumina powder. The method for producing easily sinterable alumina powder according to the present invention has been made based on the above-mentioned findings, and more specifically, it is possible to produce an acidic aqueous solution and an alkaline aqueous solution containing aluminum ions in one or both of the aqueous solutions. A method for producing alumina powder by firing an alumina hydrate obtained by reacting with It is characterized by the use of objects. According to the method of the present invention, an alumina hydrate with finer average particles can be obtained compared to conventional methods, and this alumina hydrate is calcined at a temperature of 1400°C or less under normal pressure or reduced pressure by calcination and pulverization. When sintered, it becomes an alumina powder with excellent properties that yields a dense sintered body with a theoretical density of over 97%. Alumina powder made from alumina hydrate produced by the conventional neutralization method had poor sintering properties and could only be applied to limited applications such as catalyst supports, but the present invention has improved sintering properties. Since it is possible to obtain easily sinterable alumina powder with dramatically improved properties, the range of its uses is also expanded. According to the present invention, since an inexpensive inorganic aluminum compound can be used as a raw material and the manufacturing process is simple, it is possible to significantly reduce costs compared to easily sinterable alumina powder obtained by conventional methods. becomes. Therefore, high-speed sintered bodies such as thread guides and cutting tools, in which alumina sintered bodies have traditionally been used,
It is expected to be used not only in acid-resistant and wear-resistant sintered bodies such as ceramic seals, but also in new applications such as ceramic substrates and general structural materials. In addition, since the alumina obtained by the present invention is a well-pulverized powder with a primary particle size of 0.2 μm or less, it can be used as a composite oxide raw material, filler, etc. for purposes other than sintered bodies, making use of its characteristics. It can also be expected to be used for DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Generally, the sintering properties of alumina are greatly influenced by the properties of its precursor. In the present invention, the sintering characteristics of easily sinterable alumina are largely due to the properties of the amorphous alumina hydrate, which is its precursor, and the main part of the present invention lies in the synthesis of the alumina hydrate. . The manufacturing method of the present invention will be explained in more detail below. Synthesis of alumina hydrate In the production process of the present invention, alumina hydrate as a precursor is produced by reacting an acidic aqueous solution with an alkaline aqueous solution containing aluminum ions in one or both of the aqueous solutions. This can be obtained by using a compound containing both monovalent anions and divalent anions. The molar ratio X - /X 2- of monovalent anion X - and divalent anion X 2- is 8.0 or less, preferably 0.5 or more 7.0
The following is desirable. Among the above aqueous solutions, the acidic aqueous solution can be prepared as follows. (a) Mixing a monovalent mineral acid and a divalent mineral acid. In this case, as the monovalent mineral acid, hydrochloric acid, nitric acid, etc. can be used, and as the divalent mineral acid, sulfuric acid, etc. can be preferably used. (b) Mixing an aluminum salt that releases a monovalent anion with a divalent mineral acid. As such an aluminum salt, polyaluminum chloride, aluminum chloride, aluminum nitrate, basic aluminum nitrate, etc. can be used. (c) Mixing an aluminum salt that releases divalent anions with monovalent and/or divalent mineral acids. As the aluminum salt in this case, aluminum sulfate, basic aluminum sulfate, etc. are preferably used. On the other hand, alkaline solutions include sodium aluminate, sodium hydroxide, potassium hydroxide,
Aqueous ammonia, ammonium hydrogen carbonate, sodium carbonate, etc. can be used alone or in combination and diluted to an appropriate concentration. In addition, the concentration of alkaline aqueous solution that does not contain aluminum ions is
Approximately 1.0 mol/liter is appropriate. In addition, in the above raw material aqueous solution, in order to obtain alumina hydrate with good properties, the relationship between the anions and Al 3+ ions in the acidic aqueous solution is such that the monovalent anion X - and the Al 3+ ion The molar ratio X - /Al 3+ is 0.2 or more, preferably 0.5 or more, and a divalent anion
The molar ratio of X 2- and Al 3+ ions, X 2- /Al 3+ , is 0.7 or more;
Preferably it is 1.5 or more. The neutralization reaction is preferably carried out under conditions such that the pH of the reaction system is maintained at 7.0 or lower, more preferably between 4 and 6. Specifically, it is a neutralization reaction from an acid range where the reaction completion pH is 7 or less, or a neutralization reaction by simultaneous addition, and the reaction temperature is room temperature to 50°C. Crystalline aluminum hydroxide is likely to be formed when the reaction completion pH is 7 or higher, or when the neutralization reaction starts from an alkaline region, and this form of aluminum hydroxide contains alkali-derived Na + and other substances in the crystal lattice. Since the cations are taken in, they cannot be removed by simple washing, and when alumina powder is used, various problems occur. If the reaction completion pH is 7 or less, the product will be amorphous, and residual Na can be easily removed by washing with water, and when it is made into alumina powder, the Na + concentration can be reduced to 50 ppm or less, for example. High purity alumina of 99.9% or higher can be easily obtained. Since increasing the reaction temperature leads to increasing the size of the primary particles, it is preferably as low as possible. In the product synthesized under the above conditions, for example, when hydrochloric acid is used as the monovalent acid, the residual amount of Cl - is 0.5% or less even though Cl - is mixed in the raw material, The amount of chlorine gas generated during firing to transform into alumina is not a problem. Note that when sulfuric acid is used as the divalent acid, the amount of residual SO 4 2- in the product tends to increase as the reaction completion pH decreases, and depending on the conditions, sulfur dioxide gas generated during calcination may become a problem. However, this residual SO 4 2- can be removed by washing with an alkaline aqueous solution. This amorphous alumina hydrate becomes a raw material for easily sinterable alumina produced under the following conditions. Production of easily sinterable alumina powder The alumina hydrate obtained by the above synthesis method is calcined to form α-alumina in a conventional manner, and then crushed as necessary to form easily sinterable alumina. can do. It is desirable that the calcination be performed at as low a temperature as possible so that the obtained α-alumina particles do not undergo grain growth. The firing temperature varies depending on the firing conditions, but is generally below 1200°C. The alumina powder obtained is a fine powder with an average temporary particle size of 0.2 μm or less, and this is considered to be one of the factors that improves the sintering properties. Although the reason why fine, easily sinterable alumina powder can be obtained by the present invention is not necessarily clear, it is clear that the particle size of the alumina hydrate produced under the above-mentioned conditions is fine and uniform. Therefore, it is presumed that this is because when this is fired, it becomes fine and uniform alumina as it is. For pulverization, a known pulverizer such as a ball mill, a vibration mill, an attritor, etc. can be used. As a desirable form, the alumina powder obtained by performing wet pulverization for 24 hours with an attritor using 2 mmφ alumina beads as a pulverizing medium has an average secondary particle size of 0.25 μm or less, and is molded at 1 ton/cm 2 . In this case, a sintered body with a theoretical density of 97% or more is obtained at 1400℃. EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples. Example 1 Aluminum sulfate (Al 2 O 3 = 8%, SO 4 2- = 23
%) 500g, HCl (35%) 114.2g, H 2 SO 4 (96%)
By mixing 100.8g and 1285g of pure water, Al 2 O 3 :
Prepare 2000 g of an acidic aluminum aqueous solution with a composition in which the molar ratio of SO 4 2- :Cl - is 1:5.3:2.9, and add sodium aluminate (Al 2 O 3 = 20%, Na 2 O/
Al 2 O 3 = 1.5) Prepare an alkaline aqueous aluminum solution by adding 200 g and 1800 g of water, and adjust the pH of the reaction phase.
Perform the simultaneous addition reaction at room temperature while maintaining the temperature at 5.0. The reaction was completed in about 1 hour, filtered, washed with pure water, and desorbed.
Add Na and dry. The product thus obtained was then calcined at 1200° C. for 2 hours to obtain α-alumina. This alumina powder is mixed with pure water and 2φmm
A suitable amount of alumina beads were added thereto to ensure sufficient pulverization, and the mixture was placed in an alkaline cylindrical container (attritor) and pulverized for 24 hours using a stirring blade. The powder thus obtained had an average primary particle size of 0.15 μm and an average secondary particle size of 0.20 μm. This alumina powder was molded using a hydrostatic press at 2000 Kg/cm 2 to obtain a test piece with a molded density of 2.22 Kg/cm 3 .
The sintered densities when fired in the atmosphere at normal pressure in the temperature range of 1300°C to 1600°C were as shown in Table 1.

【表】 実施例 2 ポリ塩化アルミニウム(Al2O3=10%、Cl=10
%)400g、H2SO4(96%)240gおよび純水1365
gを混合してAl2O3:SO4 2-:Cl-のモル比が1:
3:1.4なる組成の酸性アルミニウム水溶液2000
gを調製し、さらにアルミン酸ナトリウム
(Al2O3=20%、Na2O/Al2O3=1.5)200gに水
1800gを加えたアルカリ性アルミニウム水溶液を
調製し、反応相のPHを6.0に保ちながら40℃で同
時添加反応を行う。約1時間で反応を終了し、ろ
別し、希NH4HCO3溶液、純水で洗浄し脱Na、
脱SO4を行い乾燥する。得られた乾燥物を分析し
た結果、Al2O3=42.3%、Cl-=0.2%、SO4 2-
2.9%なる無定型水酸化アルミニウムであつた。
このものを1200℃で2時間カ焼してα−アルミナ
を得た。このアルミナ粉体に純水と2φmmのアル
ミナビーズを、粉砕が充分に行える適当量加えて
アルミナ製円筒容器に入れ撹拌翼により24時間粉
砕した。これによつて得られた粉体は、平均一次
粒子径が0.15μm、平均二次粒子径が0.20μmであ
つた。このアルミナ粉体を2000Kg/cm2の静水圧プ
レスが成形して成形密度2.22g/cm3の試験片を得
た。大気中常圧1400℃温度で焼成したときの焼結
密度は3.90g/cm3であつた。 実施例 3 硫酸アルミニウム(Al2O3=8%)500gと
H2NO3(61%)100g、純水1400gを混合して
Al2O3:SO4 2-:NO3 -のモル比が11:3.0:18な
る組成の酸性アルミニウム水溶液2000gを調整
し、これを実施例1と同様の方法で反応、焼成、
粉砕してアルミナ粉体とした。このアルミナ粉体
は、平均一次粒子径が0.16ミクロン、平均二次粒
子が2.1ミクロンであつた。このアルミナ粉体
2000Kg/cm2の静水プレスで成形して成形密度2.1
g/cm3の試験片を得た。大気中常圧1400℃温度で
焼成したときの焼結密度は3.89g/cm3であつた。 比較例 1 硫酸アルミニウム(Al2O3=8%、SO4 2-=23
%)500gを純水2000gに希釈してAl2O3
SO4 2-:Cl-のモル比が1:3.1:0なる組成の酸
性アルミニウム水溶液を調整し、これを実施例1
と同様の方法で反応、焼成、粉砕してアルミナ粉
体とした。このアルミナ粉体は、平均一次粒子径
が0.20ミクロン、平均二次粒子径が0.26ミクロン
であつた。このアルミナ粉体2000Kg/cm2の静水圧
プレスで成形して成形密度2.01g/cm3の試験片を
得た。大気中常圧1400℃温度で焼成したときの焼
結密度は3.80g/cm3であつた。 比較例 2 ポリ塩化アルミニウム(Al2O3=20%、Cl=10
%)200g、H2SO4(96%)21.2g、純水1780gを
混合してAl2O3:SO4 2-:Cl-のモル比が1:
0.53:5.0なる組成の酸性アルミニウム水溶液
2000gを調整し、これを実施例1と同様の方法で
反応、焼成したところ、得られたアルミナ粉体は
凝集がひどく、粉砕処理が出来なかつた。
[Table] Example 2 Polyaluminum chloride (Al 2 O 3 = 10%, Cl = 10
%) 400g, H 2 SO 4 (96%) 240g and pure water 1365
The molar ratio of Al 2 O 3 :SO 4 2- :Cl - is 1:
Acidic aluminum aqueous solution 2000 with a composition of 3:1.4
g, and then add water to 200 g of sodium aluminate (Al 2 O 3 = 20%, Na 2 O / Al 2 O 3 = 1.5).
Prepare an aqueous alkaline aluminum solution to which 1800 g of aluminum has been added, and perform simultaneous addition reaction at 40°C while maintaining the pH of the reaction phase at 6.0. The reaction was completed in about 1 hour, filtered and washed with dilute NH 4 HCO 3 solution and pure water to remove sodium.
Remove SO 4 and dry. As a result of analyzing the obtained dried product, Al 2 O 3 = 42.3%, Cl - = 0.2%, SO 4 2- =
It was 2.9% amorphous aluminum hydroxide.
This material was calcined at 1200°C for 2 hours to obtain α-alumina. Pure water and 2φmm alumina beads were added to the alumina powder in an appropriate amount to enable sufficient pulverization, and the mixture was placed in an alumina cylindrical container and pulverized for 24 hours using a stirring blade. The powder thus obtained had an average primary particle size of 0.15 μm and an average secondary particle size of 0.20 μm. This alumina powder was molded using a 2000 kg/cm 2 isostatic press to obtain a test piece with a molded density of 2.22 g/cm 3 . The sintered density was 3.90 g/cm 3 when fired in the atmosphere at normal pressure and temperature of 1400°C. Example 3 500 g of aluminum sulfate (Al 2 O 3 = 8%) and
Mix 100g of H 2 NO 3 (61%) and 1400g of pure water.
2000 g of an acidic aluminum aqueous solution having a composition with a molar ratio of Al 2 O 3 :SO 4 2- :NO 3 - of 11:3.0:18 was prepared, and this was reacted and calcined in the same manner as in Example 1.
It was ground into alumina powder. This alumina powder had an average primary particle size of 0.16 microns and an average secondary particle size of 2.1 microns. This alumina powder
Molded with a 2000Kg/ cm2 isostatic press to a molding density of 2.1
A test piece of g/cm 3 was obtained. The sintered density was 3.89 g/cm 3 when fired in the atmosphere at normal pressure and temperature of 1400°C. Comparative Example 1 Aluminum sulfate (Al 2 O 3 = 8%, SO 4 2- = 23
%) dilute 500g with 2000g of pure water to obtain Al 2 O 3 :
An acidic aluminum aqueous solution having a composition in which the molar ratio of SO 4 2- :Cl - was 1:3.1:0 was prepared, and this was used in Example 1.
Alumina powder was obtained by reaction, calcination, and pulverization in the same manner as above. This alumina powder had an average primary particle size of 0.20 microns and an average secondary particle size of 0.26 microns. This alumina powder was molded using a hydrostatic press at 2000 kg/cm 2 to obtain a test piece with a molded density of 2.01 g/cm 3 . The sintered density was 3.80 g/cm 3 when fired in the atmosphere at normal pressure and temperature of 1400°C. Comparative example 2 Polyaluminum chloride (Al 2 O 3 = 20%, Cl = 10
%), 21.2 g of H 2 SO 4 (96%), and 1780 g of pure water were mixed to give a molar ratio of Al 2 O 3 :SO 4 2- :Cl - of 1:
Acidic aluminum aqueous solution with a composition of 0.53:5.0
When 2000 g of the powder was prepared and reacted and fired in the same manner as in Example 1, the alumina powder obtained was so agglomerated that it could not be pulverized.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 いずれか一方もしくは両方の水溶液にアルミ
ニウムイオンを含有する、酸性水溶液とアルカリ
性水溶液とを反応させて得られるアルミナ水和物
を焼成することによつてアルミナ粉体を製造する
方法であつて、前記酸性水溶液として、一価の陰
イオンと二価の陰イオンの双方を含有するものを
用いることを特徴とする、易焼結性アルミナ粉体
の製造方法。 2 一価の陰イオンX-と二価の陰イオンX2-
モル比X-/X2-が、8.0以下である、特許請求の
範囲第1項の方法。 3 原料中の一価の陰イオンX-とAl3+イオンの
モル比X-/Al3+が0.2以上である、特許請求の範
囲第1項の方法。 4 原料中の二価の陰イオンX2-とAl3+イオンの
モル比X2-/Al3+が0.7以上である、特許請求の範
囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の方
法。 5 反応系のPHを7.0以下に保持する、特許請求
の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項に記載
の方法。
[Claims] 1. Alumina powder is produced by firing an alumina hydrate obtained by reacting an acidic aqueous solution and an alkaline aqueous solution containing aluminum ions in one or both of the aqueous solutions. A method for producing easily sinterable alumina powder, characterized in that the acidic aqueous solution contains both monovalent anions and divalent anions. 2. The method according to claim 1, wherein the molar ratio X - /X 2- of the monovalent anion X - and the divalent anion X 2- is 8.0 or less. 3. The method according to claim 1, wherein the molar ratio X - /Al 3+ of monovalent anions X - and Al 3+ ions in the raw material is 0.2 or more. 4. According to any one of claims 1 to 3, wherein the molar ratio X 2- /Al 3+ of divalent anions X 2- and Al 3+ ions in the raw material is 0.7 or more. The method described. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the PH of the reaction system is maintained at 7.0 or less.
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