JPH07206433A - α−アルミナ粉末の製造方法 - Google Patents

α−アルミナ粉末の製造方法

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JPH07206433A
JPH07206433A JP6315793A JP31579394A JPH07206433A JP H07206433 A JPH07206433 A JP H07206433A JP 6315793 A JP6315793 A JP 6315793A JP 31579394 A JP31579394 A JP 31579394A JP H07206433 A JPH07206433 A JP H07206433A
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alumina
alumina powder
atmosphere
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正英 毛利
Norio Matsuda
憲雄 松田
Shinichiro Tanaka
紳一郎 田中
Yoshio Uchida
義男 内田
Yoshinari Sawabe
佳成 沢辺
Takashi Watanabe
尚 渡辺
Hiroshi Ogawa
洋 小川
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Abstract

(57)【要約】 【構成】遷移アルミナ、アルミナ化合物またはこれらの
混合物、或いはそれらに種晶または形状制御剤或いは種
晶と形状制御剤の混合物を添加したものを、造粒して粒
状体とし、ハロゲン化水素ガス、ハロゲンガスまたはそ
の混合ガスの濃度が0.1体積%以上であるハロゲン化
水素含有ガス雰囲気、ハロゲン含有ガス雰囲気またはハ
ロゲンガスと水蒸気含有雰囲気下に焼成することを特徴
とするα−アルミナ粉末の製造方法。 【効果】形状や粒径が制御され、粒度分布が狭く、凝集
粒子が少ないα−アルミナ粉末を、高い焼成効率で製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粒径や形状が制御さ
れ、粒度分布が狭く、凝集粒子が少ないα−アルミナ粉
末を高い焼成効率で製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】α−アルミナ粉末は研磨剤用原料、焼結
体用原料等に広く用いられている。従来までの一般的な
製造方法である、例えば、バイヤー法などにより得られ
るα−アルミナ粉末は、形状が不均一な多結晶体で、凝
集粒子を多く含み、粒度分布が広く、用途によってはα
−アルミナ純度が低いなどの問題があった。そこで以下
に示すような改良法が提案されているが、なお種々の問
題点を有している。
【0003】例えば、水酸化アルミニウムにフラックス
を添加して溶融後、析出させる方法(特開平3−131
517号公報)は、得られるα−アルミナの形状が不均
一であるという問題がある。水酸化アルミニウムを用い
る水熱処理法(特公昭57−22886号公報)は、コ
ランダムを種晶として添加して粒径を制御しているが、
α−アルミナの製造を高圧下で、長時間実施するため工
業的には効率良い方法とは言えない。さらに、水酸化ア
ルミニウムを鉱化剤の存在下で焼成する方法(特開昭5
9−97528号公報)は、形状の均一なα−アルミナ
を得ることはできるが、製造時に鉱化剤として使用した
ホウ素またはフッ素がα−アルミナ中に残存する上に、
焼成時に生成する凝集体が多数含まれるという問題があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、これま
で知られている製造方法では、得られるα−アルミナの
粒径を制御することが難しかったり、形状が不均一であ
ったり、多結晶体である凝集粒子を多く含んでいたり、
粒度分布が広いなどの理由により、充填性が低く、均質
に充填しないという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、下記に説明する濃度のハロゲン存在下で焼
成することにより、粒径および形状が制御され、粒度分
布が狭いα−アルミナ粒子を容易に得ることができるこ
とを見出したが、出発原料である遷移アルミナの嵩密度
が0.1g/cm3 と低いために充填性が十分でなく、
そのため焼成効率が十分ではない。
【0006】嵩密度を上げる方法としては、原料粉末を
造粒する方法が知られているが、造粒して焼成すると凝
集粒子が多数生成するという問題があった。そこでさら
に鋭意検討を重ねた結果、α−アルミナ粉末を粒状に造
粒して嵩密度を高め、これを0.1体積%以上のハロゲ
ンが存在する雰囲気ガス下で焼成することにより、形状
および粒径が制御され粒度分布が狭く、凝集粒子が少な
いα−アルミナ粉末を高い焼成効率で製造できることを
見いだし、本発明を完成させるに至った。
【0007】すなわち、本発明は、遷移アルミナまたは
アルミナ化合物或いはこれらの混合物を造粒して粒状体
とし、ハロゲン化水素ガス、ハロゲンガスまたはその混
合ガスの濃度が0.1体積%以上であるハロゲン化水素
含有ガス雰囲気、ハロゲン含有ガス雰囲気またはハロゲ
ンガスと水蒸気含有雰囲気下に焼成することを特徴とす
るα−アルミナ粉末の製造方法を提供するものである。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の方法における出発原料としては、遷移アルミナ、
アルミナ化合物またはこれらの混合物を造粒して粒状体
としたものを使用する。また、必要に応じて、これらに
種晶、形状制御剤、または種晶および形状制御剤を添加
し、これを造粒して粒状体としたものを使用することが
できる。
【0009】ここで、遷移アルミナとはAl2 3 とし
て表される多形を有するアルミナの内、α形以外の全て
のアルミナを意味し、具体的にはγ−アルミナ、δ−ア
ルミナ、θ−アルミナ等を例示することができる。原料
として使用するアルミナ化合物としては、特に制限はな
く、例えば、水酸化アルミニウム、硫バン(硫酸アルミ
ニウム)、硫酸アルミニウムカリウムや硫酸アルミニウ
ムアンモニウム等のいわゆる明バン類、アンモニウムア
ルミニウム炭酸塩、アルミニウムの水中放電法等により
得られるアルミナゲルなどを挙げることができる。
【0010】遷移アルミナまたはアルミナ化合物の製造
方法は、特に限定されるものではなく、例えば、水酸化
アルミニウムを熱処理する方法、硫酸アルミニウムを分
解する方法、明バンを分解する方法、塩化アルミニウム
を気相分解する方法、アンモニウムアルミニウム炭酸塩
を分解する方法、バイヤ−法、有機アルミニウム化合物
を加水分解する方法、またはコンデンサ−等のエッチン
グ廃液から得られるアルミニウム化合物を出発原料とす
る方法などの公知の方法を使用することができる。
【0011】本発明の製造方法によれば、バイヤ−法の
ような工業的に安価な方法で得られる粒子径が10μm
以上の水酸化アルミニウムや遷移アルミナを原料として
用いて、目的とするα−アルミナ粉末を得ることもでき
る。
【0012】本発明のα−アルミナ粉末の粒径を適切な
範囲に制御するためには、出発原料である遷移アルミナ
および/またはアルミナ化合物に種晶を添加することが
好ましい。
【0013】種晶は、α−アルミナの結晶成長の起点と
なるものを意味し、該種晶を起点としてそのまわりにα
−アルミナが成長するものであれば特に限定されるもの
ではなく、使用される種晶としては、アルミニウム、チ
タン、バナジウム、クロム、鉄、ニッケルの酸化物、窒
化物、酸窒化物、炭化物、炭窒化物、ハロゲン化物、ホ
ウ化物などが挙げられ、酸化物、窒化物が好ましく、特
に酸化物を用いることが好ましい。これらの金属化合物
は、単独または二種以上混合して用いることができる。
【0014】種晶の添加量は、原料をアルミナに換算
し、これを100重量部としたとき、通常、10-3〜5
0重量部であり、好ましくは10-3〜30重量部、さら
に好ましくは10-3〜10重量部である。ここにいうア
ルミナの量は、原料の遷移アルミナまたは水酸化アルミ
ルウムに、吸着水または結晶水が含有されている場合に
は、これらの重量を除いたアルミナの量を意味する。得
られるα−アルミナ粉末の一次粒子の粒子径は、種晶の
数により制御することが可能であり、種晶の数が多いと
粒子径は小さくなる。
【0015】種晶の添加方法としては、撹拌、ボ−ルミ
ル、超音波分散等の方法が採用できる。種晶を添加する
かわりに、混合装置の材料の摩耗物を利用して目的とす
るα−アルミナ粉末の粒径を制御することも可能であ
る。例えば、アルミナボ−ルを用いボ−ルミルすること
によってアルミナの摩耗粉を種晶として原料に混合する
ことにより粒径を制御することができる。
【0016】本発明のα−アルミナ粉末の形状を制御す
るためには、出発原料である遷移アルミナ、アルミナ化
合物、またはこれらの混合物に形状制御剤を添加するこ
とが好ましい。形状制御剤は、結晶の成長の過程で作用
し、D/H比(六方最密格子であるα−アルミナの六方
格子面に平行な最大粒子径をD、六方格子面に垂直な粒
子径をHとしたときのDとHの比)および晶癖を変化さ
せる働きをするものであり、このような機能を有するも
のであれば特に限定されるものではない。
【0017】本発明において用いられる形状制御剤とし
ては、例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチ
ウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、バナジウ
ム、モリブデン、銅、亜鉛、ホウ素、ケイ素、ランタ
ン、セリウム、ネオジウム等の金属単体およびこれら金
属の酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物、炭窒化物、ハ
ロゲン化物、ホウ化物等の金属化合物が挙げられる。金
属化合物としては、酸化物が好ましい。上記の金属単
体、金属化合物は、単独または二種以上混合して使用さ
れる。バナジウムについては、種晶としての機能も有す
る。
【0018】形状制御剤の添加量は、原料をアルミナに
換算し、これを100重量部としたとき、通常、10-3
〜50重量部であり、好ましくは10-3〜30重量部、
さらに好ましくは10-3〜10重量部である。例えば、
形状制御剤がD/H比を大きくする形状制御剤として
は、マグネシウム、カルシウム、シリコン、銅、モリブ
デン、ニオブ、亜鉛、ジルコニウム、バナジウム、スト
ロンチウムを用いることができる。またD/H比を小さ
くする形状制御剤としては、ランタン、セリウム、ネオ
ジウムを用いることができる。
【0019】晶癖を制御する場合、例えば、n面を出さ
しめる形状制御剤としては、ランタン、セリウム、ネオ
ジウム、ジルコニウムを、c面とr面からなる粒子を合
成するにはカルシウムを、a面を消去するためにはジル
コニウムを、a面とc面からなる6角柱状にするにはホ
ウ素を用いることが出来る。形状制御剤の添加方法は特
に限定されるものではなく、例えば、ボ−ルミル、超音
波分散等の方法を挙げることができる。また混合メディ
ア等の混合装置材料の混合時の摩耗物を形状制御剤とし
て用いてもよい。
【0020】さらに目的とするα−アルミナ粉末の粒径
と形状を制御するためには種晶と形状制御剤とを同時に
添加してもよい。これにより目的とする用途に適した一
次粒子の粒子径および形状を有するα−アルミナ粉末を
製造することができる。この場合、合計の添加量は、原
料をアルミナに換算し、これを100重量部としたと
き、通常、10-3〜50重量部であり、好ましくは10
-3〜30重量部、さらに好ましくは10-3〜10重量部
である。
【0021】本発明においては、原料粉末を造粒して使
用する。造粒方法は特に限定されるものではなく、例え
ば、結合剤として水、メタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコール等のアルコール類を添加し、ヘンシェ
ルミキサー、バ−チカルグラニュレ−タ−、スプレ−ド
ライヤー、皿型造粒機、ローラーコンパクター等を用
い、攪拌造粒、転動造粒、流動造粒、噴霧造粒等の湿式
方法により造粒することができる。
【0022】造粒により見かけ嵩密度を0.15g/c
3 以上とすると、見かけ嵩密度が0.1g/cm3
度の原料粉末の状態と比べて、充填量が増大するため焼
成効率を向上せしめることが可能となり、さらに作業中
の飛散がなくなり、流動性が向上する等の効果が認めら
れる。原料粉末を造粒し、見かけ嵩密度を高くすること
により生産性、作業性を向上できることは一般に知られ
ているが、原料粉末を造粒すると、これが焼成時に凝集
粒を生じさせる原因となって製品の品質を著しく低下さ
せていた。
【0023】しかし、造粒したものを以下に説明する濃
度のハロゲン化水素ガスまたはハロゲンガスまたはハロ
ゲンガスと水蒸気を含む雰囲気下で焼成し、さらに必要
に応じて解砕工程とハロゲンを除去する工程を組み込む
本発明に記載の方法によれば、凝集粒を生じることなく
生産性、作業性を向上させて目的とするα−アルミナ粉
末を得ることができる。
【0024】次に、原料粉末を造粒して粒状体としたも
のを焼成する工程について説明する。焼成工程において
ハロゲン化水素ガスを用いる場合、雰囲気ガスの全体積
に対してハロゲン化水素ガスを0.1体積%以上、好ま
しくは0.5体積%以上、さらに好ましくは1体積%以
上含有した雰囲気ガスが使用される。ハロゲン化水素ガ
スの希釈ガスとしては、窒素や水素あるいはアルゴン等
の不活性ガスまたは空気を用いることができる。ハロゲ
ン化水素ガスを含む雰囲気ガスの圧力は、通常、常圧で
あるが、特に限定されず工業的に用いられている範囲に
おいて任意に選ぶことができる。このような雰囲気ガス
中で焼成するとにより、低い温度で目的とするα−アル
ミナ粉末を得ることができる。焼成温度は500〜14
00℃、好ましくは600〜1300℃、さらに好まし
くは800〜1200℃である。
【0025】焼成工程においてハロゲンガスを用いる場
合、雰囲気ガスの全体積に対してハロゲンガスを0.1
体積%以上、好ましくは0.5体積%以上、さらに好ま
しくは1.0体積%以上含有した雰囲気ガスが使用され
る。ハロゲンガスの希釈ガスとしては、窒素や水素ある
いはアルゴン等の不活性ガスまたは空気を用いることが
できる。ハロゲンガスを含む雰囲気ガスの圧力は、通
常、常圧であるが、特に限定されず工業的に用いられて
いる範囲において任意に選ぶことができる。このような
雰囲気ガス中で焼成することにより、低い温度で目的と
するα−アルミナ粉末を得ることができる。焼成温度は
950〜1500℃、好ましくは1050〜1400
℃、さらに好ましくは1100〜1300℃である。
【0026】焼成工程においてハロゲンガスと水蒸気を
含む雰囲気ガスを用いる場合、雰囲気ガスの全体積に対
しハロゲンガスを0.1体積%以上、好ましくは0.5
体積%以上、さらに好ましくは1体積%以上と、水蒸気
を0.01体積%以上、好ましくは0.1体積%以上、
さらに好ましくは0.5体積%以上含有した雰囲気ガス
が使用される。ハロゲンガスの希釈ガスとしては、窒素
や水素あるいはアルゴン等の不活性ガスまたは空気を用
いることができる。水蒸気は、窒素ガスにより焼成炉内
に搬送され、その体積%は水の温度による飽和水蒸気圧
変化により制御される。ハロゲンガスと水蒸気を含む雰
囲気ガスの圧力は、通常、常圧であるが、特に限定され
ず工業的に用いられている範囲において任意に選ぶこと
ができる。このような雰囲気ガス中で焼成するとによ
り、目的とするα−アルミナ粉末を得ることができる。
ハロゲンガスと水蒸気を用いた場合の焼成温度は500
〜1400℃、好ましくは600〜1300℃以下、さ
らに好ましくは800〜1200℃である。
【0027】上記した雰囲気ガスを用い、それぞれに対
応した焼成温度で焼成することにより、工業的に有利な
生成速度で、α−アルミナ粒子同士の凝集が起こりにく
く、焼成直後でも粒度分布の狭いα−アルミナ粒子から
なるα−アルミナ粉末を得ることができる。
【0028】焼成時間は、遷移アルミナまたはアルミナ
化合物がα−アルミナに結晶成長するまで焼成すれば十
分であり、好ましくは1分以上、より好ましくは10分
以上である。本発明の製造方法によれば、従来の方法に
比べ短い時間で目的とするα−アルミナ粉末を得ること
ができる。
【0029】雰囲気ガスの供給源や供給方法は、遷移ア
ルミナ等の原料が存在する反応系に上記の雰囲気ガスを
導入できれば特に限定されない。例えば、ハロゲン化水
素ガスやハロゲンガス供給源としては、通常はボンベガ
スを用いるが、得られるハロゲン化水素ガスやハロゲン
ガスを所定のガス組成になるようにしてボンベガスの代
わりとして固体状または液体状のハロゲン化合物を用い
ることもできる。
【0030】固体状または液体状のハロゲン化水素ガス
供給源としては、例えば、フッ酸、塩酸、臭化水素酸等
のハロゲン化水素の溶液、フッ化アンモンニウム、塩化
アンモンニウム、臭化アンモンニウム、ヨウ化アンモン
ニウム等のハロゲン化アンモニウムなどのハロゲン化合
物、ハロゲン含有高分子化合物などが挙げられ、塩化ア
ンモンニウムが好ましく使用される。例えば、塩化アン
モンニウムは、約400℃で昇華するので、原料と混合
するか、または原料と同時に炉内に導入することにより
昇華させて、塩化水素ガス雰囲気を作ることができる。
塩化アンモンニウムを用いてバッチ法で実施した場合、
塩化アンモンニウムは、本発明の方法における焼成温度
では完全に分解し、モル分率に従って体積%でそれぞれ
塩化水素ガス33体積%、窒素ガス17体積%、水素ガ
ス50体積%の雰囲気を形成する。塩化水素ガス濃度
は、塩化アンモンニウムの充填量と炉の大きさにより調
整する。
【0031】固体状または液体状のハロゲンガス供給源
としては、例えば、固体状のK2 2 6 ・KFや固体
状のヨウ素、液体臭素や液体状の臭素酸、ハロゲン含有
高分子化合物などが挙げられる。固体状のハロゲンガス
供給源についても塩化アンモンニウムと同様にして使用
することができる。
【0032】ハロゲン化水素ガス濃度が高いほど、低温
度で短時間焼成するだけでも高純度のα−アルミナ粉末
を得ることが可能となる。ガスの供給方法としては連続
方式または回分方式のいずれの方法も使用することがで
きる。
【0033】焼成装置は必ずしも限定されず、通常の焼
成炉を用いることができる。焼成炉は、ハロゲン化水素
ガス、ハロゲンガス等に腐食されない材質で構成されて
いることが望ましく、さらに雰囲気を調整できる機構を
備えていることが望ましい。また、ハロゲン化水素ガス
やハロゲンガス等の酸性ガスを用いるため、焼成炉は気
密性であることが望ましく、工業的にはトンネル炉、ロ
−タリ−キルン、またはプッシャ−炉等を用いることが
できる。
【0034】製造工程の中で用いられる装置の材質とし
ては、酸性の雰囲気中で反応が進行するため、アルミナ
製、石英製、耐酸煉瓦製、白金製、炭化ケイ素製、ムラ
イト製またはグラファイト製のルツボやボ−ト等が好ま
しく使用される。
【0035】上記した遷移アルミナ等の原料の焼成を工
業的により効率良く実施する方法として、固体状または
液体状のハロゲン化水素ガス源および/またはハロゲン
ガス源を焼成炉内に直接供給し、ハロゲン化水素ガスお
よび/またはハロゲンガスを含有する雰囲気中で連続的
に焼成する方法を挙げることができる。
【0036】この場合には、雰囲気の全体積に対して、
ハロゲン化水素ガス、ハロゲンガス、またはこれらの混
合物を1体積%以上、好ましくは5体積%以上、より好
ましくは10体積%以上含有する雰囲気ガスを形成する
よう固体状または液体状のハロゲン化水素ガス源、ハロ
ゲンガス源、またはこれらの混合物を焼成炉内に直接供
給して、遷移アルミナおよび/またはアルミナ化合物を
焼成することが好ましい。
【0037】また、ハロゲンガス源と水蒸気とを同時に
供給してもよい。この場合、焼成炉内のハロゲンガスお
よび水蒸気を含有する雰囲気の圧力は、通常、常圧であ
るが、特に限定されず工業的に用いられる範囲において
任意に選ぶことができる。
【0038】アルミナ原料を焼成する焼成炉内の雰囲気
中のハロゲン化水素ガスまたはハロゲンガスの濃度は、
上記の所定の濃度に保たれていれば十分であるので、ハ
ロゲン化水素ガス源またはハロゲンガス源となる固体状
または液体状の物質は、焼成炉内の雰囲気中のハロゲン
化水素ガスまたはハロゲンガスを上記の濃度に維持する
量だけ供給すればよい。また、過剰に供給しても特に問
題はなく、排出する必要もない。
【0039】ハロゲン化水素ガス源またはハロゲンガス
源となる固体状または液体状の物質は焼成炉内へ直接供
給されることが好ましい。これらのガス源は、単独で供
給してもよいがアルミナ原料と混合して供給してもよ
い。例えば、連続で操業するプッシャー式トンネル炉の
ような間欠的に原料を供給する炉の場合は、アルミナ原
料を入れる容器にガス源入れて炉内に挿入してもよいの
で、ボンベガスを用いる場合に比べてガス供給のための
設備が不要となる。
【0040】さらに、焼成炉の最高均熱ゾーンにおいて
ハロゲン化水素ガスおよび/またはハロゲンガスの濃度
を必要濃度以上に維持するため、固体状または液体状の
ハロゲン化水素ガス源またはハロゲンガス源が分解して
生成したハロゲン化水素ガスまたはハロゲンガスは、遷
移アルミナまたはアルミナ化合物或いはこれらの混合物
の供給方向と並流して流すことが好ましい。
【0041】ハロゲン化水素ガスまたはハロゲンガスを
アルミナ原料の供給方向と並流に流す方法としては、該
アルミナ原料の入口側から炉内の最高均熱ゾーンの方向
に該ガスを流し、窒素ガスでこれらのガスを搬送する方
法、または焼成して得られたα−アルミナ粉末の取り出
し口からブロワーで吸引する方法などが挙げられ、これ
により炉内の焼成が行われる領域の雰囲気が常に所定の
濃度の雰囲気に保つことが容易になる。
【0042】ここで、最高均熱ゾーンとは、遷移アルミ
ナまたはアルミナ化合物或いはこれらの混合物がハロゲ
ン化水素ガスまたはハロゲンガスと反応して焼成が行わ
れる領域のことで、炉内ではここの温度が反応に最適な
最高温度に維持されなければならない。
【0043】焼成温度は好ましくは600℃以上140
0℃以下、より好ましくは700℃以上1300℃以
下、さらに好ましくは800℃以上1200℃以下であ
る。この温度範囲に制御して焼成することにより、α−
アルミナ粒子同士の凝集が起こりにくく、焼成直後でも
粒度分布の狭いα−アルミナ粒子からなる粉末状のα−
アルミナを工業的に有利な生成速度で得ることができ
る。
【0044】焼成時間は、アルミナ原料がα−アルミナ
に成長するまで焼成すれば十分であり、好ましくは1分
以上、より好ましくは10分以上である。従来の方法に
比べて、より短時間で目的とするα−アルミナ粉末を得
ることができる。
【0045】焼成装置は連続に原料を供給し製品を取り
出すことができるトンネル炉やロータリーキルン等の連
続式焼成炉が用いられるが、特に電気加熱方式または間
接ガス加熱方式のトンネル炉を用いることが好ましい。
焼成炉はハロゲン化水素ガス、ハロゲンガス等に腐食さ
れない材質で構成されていることが望ましく、さらには
雰囲気を調整できる機構を備えていることが望ましい。
また、ハロゲン化水素ガスやハロゲンガス等の酸性ガス
を用いるので、焼成炉には気密性があり、装置の材質
は、アルミナ製、石英製、耐酸レンガ製、日金製、炭化
ケイ素製、ムライト製またはグラファイト製のルツボや
ボ−ト等が好ましく使用される。
【0046】本発明の方法では、ハロゲン化水素ガスま
たは、ハロゲンガス、またはハロゲンガスと水蒸気を含
有する雰囲気下で焼成するため、焼成したものにハロゲ
ンが残留する場合があり、このような場合にはハロゲン
を除去することが好ましい。例えば、得られた粒径が1
μm以下の微粒のα−アルミナ粉末では、表面積が大き
く焼成直後にはハロゲンが200ppm以上残留してい
る場合がある。また、粒径が数μmのα−アルミナ粉末
粒子でも数十ppm残留している場合がある。ハロゲン
が数百ppm以上残留している場合、例えば、封止材用
原料として用いたときに、ICに封止後、腐食性のハロ
ゲンイオンが流出してアルミニウム配線を断線させる等
の問題を発生させることがある。したがって、このよう
にハロゲンイオンが悪影響を及ぼす用途、例えば、単結
晶用原料、封止材用原料、高純度焼結体用原料等の用途
に使用する場合にはハロゲンを除去することが好まし
い。
【0047】ハロゲンの除去方法としては、例えば、次
のような方法が挙げられる。 (a)ハロゲンを含有したα−アルミナ粉末を、空気
中、窒素中、またはこれらに水蒸気、酸素、水素、二酸
化炭素、アルコール、アンモニアから選ばれる一種以上
のガスを0.1体積%以上、好ましくは1体積%以上、
さらに好ましくは10体積%以上含有する雰囲気中で4
00〜1400℃、好ましくは600〜1200℃、さ
らに好ましくは800〜1200℃の温度範囲で熱処理
する方法。熱処理時間は1分以上、好ましくは10分以
上、さらに好ましくは1時間以上である。例えば、用途
によりハロゲンの残留濃度を10ppm以下とする場合
は、上記のガスを1体積%以上含有する雰囲気中で80
0℃以上で、30分以上熱処理すればよい。
【0048】(b)ハロゲンを含有したα−アルミナ粉
末を、不活性ガス雰囲気中で600〜1400℃、好ま
しくは900〜1200℃の温度範囲で熱処理する方
法。熱処理時間は1分以上、好ましくは30分以上、さ
らに好ましくは1時間以上である。
【0049】(c)ハロゲンを含有したα−アルミナ粉
末を、1Torr以下、好ましくは0.1Torr以下
の減圧下で400〜1400℃、好ましくは700〜1
200℃の温度範囲で熱処理する方法。熱処理時間は1
分以上、好ましくは10分以上、さらに好ましくは1時
間以上である。
【0050】(d〜f)ハロゲンを含有したα−アルミ
ナ粉末を、(d)水、アルカリ性溶液(pH9〜13)
またはアルコール溶液で洗浄処理後、70〜300℃の
温度範囲で乾燥処理する方法、(e)水、アルカリ性溶
液(pH9〜13)またはアルコール溶液を沸点まで加
熱して煮沸処理後、70〜300℃の温度範囲で乾燥処
理する方法、または(f)水、アルカリ性溶液(pH9
〜13)またはアルコール溶液を用い70〜200℃の
温度範囲でオートクレーブで処理後、70〜300℃の
温度範囲で乾燥処理する方法。
【0051】使用されるアルカリ性溶液は、特に限定は
されないが、アンモニア、水酸化ナトリウム等を所定の
pHに溶液を調整して用いることができる。また、使用
されるアルコール類としては、特に限定はされないが、
エタノール、メタノール等を用いることができる。オー
トクレーブ処理をする場合には、各溶媒の飽和蒸気圧で
処理すれば十分脱ハロゲン効果があるが、処理時間を短
くしたい場合は加圧機構のあるオートクレーブを用いる
ことが好ましい。いずれの場合も除去されるハロゲン量
は微量であるので、通常使用される市販の焼成炉やオー
トクレーブを使用することができる。
【0052】さらに、α−アルミナ粉末が微粒の場合、
一部が軽く凝集している粒子が存在する場合があるた
め、用途によっては解砕工程を加えることが好ましい。
解砕工程は、脱ハロゲン工程の前または後を選択するこ
とができるが、工業的な生産設備を考える場合、いずれ
か都合のよい順序でプロセスを設計することができる。
また、α−アルミナ粉末の原料粉末を造粒した後、焼成
する本発明の方法では、α−アルミナ粉末のハロゲン含
有量が十分に低い場合があり、この時には脱ハロゲン工
程が不要であるので、造粒工程、焼成工程に続いて解砕
工程を行うことも可能である。
【0053】解砕方法は、特に限定されるものではない
が、例えば、ジェットミル、振動ミル、ボールミル等を
用いて実施することができ、特にジェットミルを用いる
ことが好ましい。本発明で得られるα−アルミナ粉末の
凝集は弱く、小さい粉砕エネルギーでも十分粉砕するこ
とが可能であり、例えば、ジェットミルを用いる場合、
供給する空気の圧力は、従来法により製造されたα−ア
ルミナ粉末では十分な解砕ができない程度の圧力;1〜
6kg/cm2 でも本発明のα−アルミナ粉末を解砕す
ることができる。
【0054】
【実施例】以下,実施例で本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0055】なお、本発明における各種測定は以下の方
法で行った。 1.α−アルミナ粉末の数平均粒径と粒度分布(D90
/D10)の測定 (1)数平均粒径はα−アルミナ粉末の走査型電子顕微
鏡(日本電子株式会社製、T−300)写真から80な
いし100個の粒子を選び出して画像解析を行い、円相
当径の平均値とその分布を求めた。円相当径とは、面積
の等しい真円の直径に換算した値を言う。 (2)(D90/D10)値は、レ−ザ−散乱法を測定
原理とするマスタ−サイザ−(マルバ−ン社製)を用い
測定した。ここで、累積粒度分布の微粒側から、累積1
0%、累積90%のところの粒径をそれぞれD10、D
90と称する。
【0056】2.α−アルミナの結晶形状(D/H)の
測定。 本発明においてα−アルミナ粉末の形状とは、六方最密
格子であるα−アルミナの六方格子面に平行な最大粒子
径をD、六方格子面に垂直な粒子径をHとしたときのD
/H比をいう。(D/H)はα−アルミナの走査型電子
顕微鏡(日本電子株式会社製:T−300)写真から5
ないし10個の粒子を選び出してD/Hを測定し、その
平均値として求めた。
【0057】3.ハロゲンの残留濃度測定。 10ppm以上の残留ハロゲン量は蛍光X線により測定
した。α−アルミナ粉末を直径40mmの容器に入れ、
これにX線を照射した。10ppm未満の残留ハロゲン
量はグロー放電質量分析法により測定した。α−アルミ
ナ粉をIn線に付着させて分析した。
【0058】4.粒状体の見かけ嵩密度。 造粒した原料粉末10gを200ccのメスシリンダー
に流し込み、体積を測定して見かけ嵩密度を求めた。
【0059】実施例1 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。該遷移アルミ
ナ粉末(1kg)をバーチカルグラニュレータ(パウレ
ック社製)を用い、水を100重量部添加して造粒し、
120℃で1時間乾燥して粒体を得た。該粒体600g
をグラファイトボ−トに充填し、石英炉芯管を用いた管
状炉にて焼成した。希釈ガスとして窒素ガスを用い、昇
温速度500℃/時間にて昇温し、800℃になったと
きボンベ塩化水素ガスを導入した。雰囲気の濃度調整は
流量計により窒素ガスとボンベ塩化水素ガスのそれぞれ
のガス流量を調整して行った。雰囲気全体の流量は線速
度20mm/分に調整した。雰囲気ガスの全圧はすべて
大気圧であった。1100℃に至った後はその温度で3
0分間保持した後、自然放冷してα−アルミナ粉末を得
た。結果を表1および表2に示す。
【0060】実施例2 実施例1で得られたα−アルミナ粉末を空気中600℃
で30分間脱塩素処理して、目的とするα−アルミナ粉
末を得た。結果を表1および表2に示す。
【0061】実施例3 原料としてアルミニウム有機金属化合物の加水分解法に
より合成した水酸化アルミニウム(水アルと略すことが
ある)を用い、造粒した後800℃で焼成して粒体を得
た。以下、実施例1と同様にしてα−アルミナ粉末を得
た。該粉末を空気中600℃で30分間脱塩素処理し
て、目的とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表1お
よび表2に示す。
【0062】実施例4 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にして造粒、焼成してα−アルミナ粉末を得た。該
粉末を空気中600℃で30分間脱塩素処理して、目的
とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表1および表2
に示す。
【0063】実施例5 実施例4で得られたα−アルミナ粉末をジェットミル
(日本ニューマチック工業株式会社製、PJM−100
SP)により解砕した。解砕処理条件は、空気圧6kg
/cm2 で、粉末の供給速度を2.4kg/hrとし
た。結果を表1および表2に示す。得られたα−アルミ
ナ粉末の粒子構造を図1に示す。(倍率4900倍の走
査型電子顕微鏡写真)。また、その粒度分布図を図2に
示す。
【0064】実施例6 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にして造粒、焼成してα−アルミナ粉末を得た。次
に、得られたα−アルミナ粉末をジェットミルにより解
砕(空気圧6kg/cm2で、粉末の供給速度を2.4
kg/hr)してから空気中600℃で30分間脱塩素
処理して、目的とするα−アルミナ粉末を得た。結果を
表1および表2に示す。
【0065】実施例7 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にしてバーチカルグラニュレータを用いて造粒して
粒体を得た。該粒体600gをグラファイトボ−トに充
填し、石英炉芯管を用いた管状炉にて焼成した。希釈ガ
スは用いず、昇温速度500℃/時間にて昇温し、40
0℃になったときボンベ塩化水素ガスのみを導入した。
雰囲気の調整は流量計によりボンベ塩化水素ガスのガス
流量を調整して行った。雰囲気全体の流量は線速度20
mm/分に調整した。雰囲気ガスの全圧はすべて大気圧
であった。600℃に至った後はその温度で90分間保
持した後、自然放冷してα−アルミナ粉末を得た。得ら
れたα−アルミナ粉末を空気中600℃で30分間脱塩
素処理した後、ジェットミルにより解砕(空気圧6kg
/cm2 で、粉末の供給速度を2.4kg/hr)し
て、目的とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表1お
よび表2に示す。
【0066】実施例8 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にしてバーチカルグラニュレータを用いて造粒して
粒体を得た。該粒体600gをグラファイトボ−トに充
填し、石英炉芯管を用いた管状炉にて焼成した。希釈ガ
スは用いず、昇温速度500℃/時間にて昇温し、80
0℃になったときボンベ塩素ガスのみを導入した。雰囲
気の調整は流量計によりボンベ塩素ガスのガス流量を調
整して行った。雰囲気全体の流量は線速度20mm/分
に調整した。雰囲気ガスの全圧はすべて大気圧であっ
た。1200℃に至った後はその温度で30分間保持し
た後、自然放冷してα−アルミナ粉末を得た。得られた
α−アルミナ粉末を空気中600℃で30分間脱塩素処
理した後、ジェットミルにより解砕(空気圧6kg/c
2 で、粉末の供給速度を2.4kg/hr)して、目
的とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表1および表
2に示す。
【0067】実施例9 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にしてバーチカルグラニュレータを用いて造粒して
粒体を得た。該粒体600gをグラファイトボ−トに充
填し、石英炉芯管を用いた管状炉にて焼成した。希釈ガ
スとして窒素ガスを用い、昇温速度500℃/時間にて
昇温し、600℃になったときボンベ塩素ガスと水蒸気
とを導入した。雰囲気の濃度調整は流量計により窒素ガ
スとボンベ塩素ガスのそれぞれのガス流量を調整して行
った。雰囲気ガスの流量は線速度20mm/分に調整し
た。雰囲気ガスの全圧はすべて大気圧であった。800
℃に至った後はその温度で90分間保持した後、自然放
冷してα−アルミナ粉末を得た。得られたα−アルミナ
粉末をジェットミルにより解砕(空気圧6kg/cm2
で、粉末の供給速度を2.4kg/hr)してから空気
中600℃で30分間脱塩素処理して、目的とするα−
アルミナ粉末を得た。結果を表1および表2に示す。
【0068】実施例10 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。形状制御剤と
してMgO粉末(和光純薬工業株式会社製)18gを用
い、これを上記遷移アルミナ粉末に混合して618gと
し、該混合物を実施例1同様にしてバーチカルグラニュ
レータを用いて造粒して粒体を得た。該粒体600gを
グラファイトボ−トに充填し、石英炉芯管を用いた管状
炉にて焼成した。希釈ガスとして窒素ガスを用い、昇温
速度500℃/時間にて昇温し、800℃になったとき
ボンベ塩化水素ガスを導入した。雰囲気の濃度調整は流
量計により窒素ガスとボンベ塩化水素ガスのそれぞれの
ガス流量を調整して行った。雰囲気全体の流量は線速度
20mm/分に調製した。雰囲気ガスの全圧はすべて大
気圧であった。1100℃に至った後はその温度で30
分間保持した後、自然放冷してα−アルミナ粉末を得
た。得られたα−アルミナ粉末を空気中600℃で30
分間脱塩素処理して、目的とするα−アルミナ粉末を得
た。結果を表1および表2に示す。
【0069】実施例11 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、形状制御剤としてMgO
粉末(和光純薬工業株式会社製)18gを用い、これを
上記遷移アルミナ粉末に混合して652.8gとし、該
混合物を実施例1同様にしてバーチカルグラニュレータ
を用いて造粒して粒体を得た。該粒体600gをグラフ
ァイトボ−トに充填し、石英炉芯管を用いた管状炉にて
焼成した。希釈ガスとして窒素ガスを用い、昇温速度5
00℃/時間にて昇温し、800℃になったときボンベ
塩化水素ガスを導入した。雰囲気の濃度調整は流量計に
より窒素ガスとボンベ塩化水素ガスのそれぞれのガス流
量を調整して行った。雰囲気全体の流量は線速度20m
m/分に調製した。雰囲気ガスの全圧はすべて大気圧で
あった。1100℃に至った後はその温度で30分間保
持した後、自然放冷してα−アルミナ粉末を得た。得ら
れたα−アルミナ粉末をジェットミルにより解砕(空気
圧6kg/cm2で、粉末の供給速度を2.4kg/h
r)してから空気中600℃で30分間脱塩素処理し
て、目的とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表1お
よび表2に示す。
【0070】実施例12 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にして造粒、焼成してα−アルミナ粉末を得た。次
に、得られたα−アルミナ粉末を空気中1000℃で6
0分間脱塩素処理を行った後、ジェットミルにより解砕
(空気圧6kg/cm2 で、粉末の供給速度を2.4k
g/hr)して、目的とするα−アルミナ粉末を得た。
結果を表1および表2に示す。
【0071】実施例13 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にしてバーチカルグラニュレータを用いて造粒して
粒体を得た。該粒体600gをグラファイトボ−トに充
填し、石英炉芯管を用いた管状炉にて焼成した。希釈ガ
スとして窒素ガスを用い、昇温速度500℃/時間にて
昇温し、800℃になったときボンベ塩化水素ガスを導
入した。雰囲気の濃度調整は流量計により窒素ガスとボ
ンベ塩化水素ガスのそれぞれのガス流量を調整して行っ
た。雰囲気全体の流量は線速度20mm/分に調製し
た。雰囲気ガスの全圧はすべて大気圧であった。110
0℃に至った後はその温度で30分間保持した後、自然
放冷してα−アルミナ粉末を得た。得られたα−アルミ
ナ粉末を水蒸気(25体積%)と窒素(75体積%)か
らなる雰囲気中500℃で60分間脱塩素処理した後、
ジェットミルにより解砕(空気圧6kg/cm2 で、粉
末の供給速度を2.4kg/hr)して、目的とするα
−アルミナ粉末を得た。結果を表1および表2に示す。
【0072】実施例14 脱塩素処理の温度を900℃とした以外は実施例12と
同様にして、目的とするα−アルミナ粉末を得た。結果
を表1および表2に示す。
【0073】
【表1】
【0074】
【表2】
【0075】実施例15 脱塩素処理を窒素のみからなる雰囲気中1100℃で1
80分間行った以外は実施例12と同様にして、目的と
するα−アルミナ粉末を得た。結果を表3および表4に
示す。
【0076】実施例16 ロータリーポンプ(真空機工株式会社製、GVD−05
0A)で0.1Torrに減圧して、1000℃で脱塩
素処理を60分間行った以外は実施例12と同様にし
て、目的とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表3お
よび表4に示す。
【0077】実施例17 水で洗浄した後、250℃で60分間乾燥して脱塩素処
理を行った以外は実施例12と同様にして、目的とする
α−アルミナ粉末を得た。結果を表3および表4に示
す。
【0078】実施例18 遷移アルミナとして、アルミニウム有機金属化合物の加
水分解法による遷移アルミナ粉末(商品名AKP−G1
5、住友化学工業株式会社製)を用いた。種晶としてα
−アルミナ粉末(商品名AKP−50、住友化学工業株
式会社製)34.8gを用い、これを上記遷移アルミナ
粉末に混合して634.8gとし、該混合物を実施例1
同様にして造粒、焼成してα−アルミナ粉末を得た。該
粉末をオートクレーブ中で180℃で2時間脱塩素処理
した後、ジェットミルにより解砕(空気圧6kg/cm
2 で、粉末の供給速度を2.4kg/hr)して、目的
とするα−アルミナ粉末を得た。結果を表3および表4
に示す。
【0079】実施例19〜22 表1に示す雰囲気ガス組成、焼成温度、焼成時間とする
以外は実施例6と同様にして目的とするα−アルミナ粉
末を得た。結果を表3および表4に示す。
【0080】実施例23 造粒を皿型造粒機により行い、見かけ嵩密度を0.55
g/cm3 とした以外は実施例6と同様にして目的とす
るα−アルミナ粉末を得た。見かけ嵩密度が0.55g
/cm3 と高くなってもD90/D10は3であった。
【0081】比較例1 実施例3で得た水酸化アルミニウムの粒体200gを用
いて、石英炉芯管を用いた管状炉にて空気中で焼成し
た。昇温速度500℃/時間にて昇温し、1100℃に
至った後はその温度で30分間保持した後、自然放冷し
た。目的とするα−アルミナ粉末を得ることができなか
った。結果を表3および表4に示す。
【0082】比較例2 実施例4において、遷移アルミナ粉末の造粒を行わなか
った。得られたα−アルミナ粉末はその嵩密度が0.1
g/cm3 と低いものであった。結果を表3および表4
に示す。
【0083】
【表3】
【0084】
【表4】
【0085】実施例24 アルミナ原料としてアルミニウムイソプロポキシドの加
水分解法により合成して得られる水酸化アルミニウムを
皿型造粒機を用い直径2〜3mmの球形状に造粒する。
造粒した原料を800℃にて1時間仮焼成し、BET比
表面積150m2 /gの遷移アルミナを得る。この遷移
アルミナ600gをアルミナ製の焼成容器に入れ、17
分間隔にて、電気加熱により最高均熱ゾーンを1100
℃に保持したプッシャー式トンネル炉に供給する。焼成
容器10個に1個につき塩化アンモニウム1.2kgを
入れた焼成容器を供給する。均熱ゾーンの通過時間は1
時間とする。塩化アンモニウムの熱分解により生成する
塩化水素ガスが焼成炉の高温部に供給されるよう、窒素
ガスを原料供給側のガス供給口より導入する。焼成後得
られるアルミナは、多面体形状を有する数平均粒径18
μmのα−アルミナ粒子からなり、容易に解砕されるア
ルミナ粉末である。焼成炉内の雰囲気ガス中の塩化水素
濃度は18体積%とする。
【0086】実施例25 実施例24と同じ造粒した遷移アルミナ原料を、下記以
外は実施例23と同じ条件にて焼成する。焼成容器それ
ぞれに塩化アンモニウム200gを入れた後、遷移アル
ミナ原料を塩化アンモニウムの上に400g入れ焼成炉
に供給する。窒素ガスは導入しない。焼成後得られるア
ルミナは、多面体形状を有する数平均粒径18μmのα
−アルミナ粒子からなり、容易に解砕されるアルミナ粉
末である。焼成炉内の雰囲気ガス中の塩化水素濃度は2
5体積%とする。
【0087】実施例26 アルミナ原料として遷移アルミナ(商品名:AKP−G
15、住友化学工業株式会社製)30kgに、種晶とし
てα−アルミナ(商品名:AKP−30、住友化学工業
株式会社製)を900gおよび塩化アンモニウム1.5
kgをV型ブレンダーにて混合した後、混合造粒機(商
品名:バーチカルグラニュレーター、パウレック社製)
を用い造粒する。120℃にて1時間乾燥させた後、こ
の混合造粒原料950gをアルミナ製の焼成容器に入
れ、8.5分間隔にて、電気加熱により最高均熱ゾーン
を1100℃に保持したプッシャー式トンネル炉に供給
する。均熱ゾーンの通過時間は0.5時間とする。塩化
アンモニウムの熱分解により生成した塩化水素ガスが焼
成炉の高温部に供給されるよう、窒素ガスを原料供給側
のガス供給口より導入する。焼成後得られるアルミナ
は、多面体形状を有する数平均粒径0.8μm のα−ア
ルミナ粒子からなり容易に解砕されるアルミナ粉末であ
る。焼成炉内の雰囲気ガス中の塩化水素濃度は3体積%
とする。
【0088】比較例3 塩化アンモニウムを供給しない以外は実施例24と同じ
原料、条件にてアルミナを焼成する。焼成後得られたア
ルミナは、主にδ−アルミナからなる遷移アルミナ粉末
である。
【0089】比較例4 比較例3を均熱ゾーンを1300℃に昇温する以外は同
じ条件で繰り返す。焼成後得られたアルミナは、不均一
形状を有する数平均粒径0.4μmのα−アルミナ粒子
からなり、堅い凝集が生じたアルミナ粉末である。
【0090】
【発明の効果】本発明により、形状や粒径が制御され、
粒度分布が狭く、凝集粒子が少ないα−アルミナ粉末
を、高い焼成効率で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例5で観察されたα−アルミナ粉末の粒子
構造を示す。図面に代わる写真。(倍率4900倍の走
査型電子顕微鏡写真)。
【図2】実施例5で得られたα−アルミナ粉末の粒度分
布図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 35/64 // C04B 35/10 (72)発明者 内田 義男 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 沢辺 佳成 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 渡辺 尚 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 小川 洋 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】遷移アルミナまたはアルミナ化合物或いは
    これらの混合物を造粒して粒状体とし、ハロゲン化水素
    ガス、ハロゲンガスまたはその混合ガスの濃度が0.1
    体積%以上であるハロゲン化水素含有ガス雰囲気、ハロ
    ゲン含有ガス雰囲気またはハロゲンガスと水蒸気含有雰
    囲気下に焼成することを特徴とするα−アルミナ粉末の
    製造方法。
  2. 【請求項2】遷移アルミナまたはアルミナ化合物或いは
    これらの混合物に、種晶または形状制御剤或いはこれら
    の混合物を添加することを特徴とする請求項1記載のα
    −アルミナ粉末の製造方法。
  3. 【請求項3】ハロゲン化水素ガス、ハロゲンガスまたは
    その混合ガスの濃度が1体積%以上であるハロゲン化水
    素含有ガス雰囲気、ハロゲン含有ガス雰囲気またはハロ
    ゲンガスと水蒸気含有雰囲気下に焼成することを特徴と
    する請求項1記載のα−アルミナ粉末の製造方法。
  4. 【請求項4】固体状または液体状のハロゲン化水素ガス
    源またはハロゲンガス源或いはこれらの混合物を焼成炉
    内に直接供給して発生させたハロゲン化水素ガス、ハロ
    ゲンガス、またはそれらの混合ガスを1体積%以上含有
    する雰囲気中で、遷移アルミナまたはアルミナ化合物或
    いはこれらの混合物を焼成するすることを特徴とする請
    求項1または2記載のα−アルミナ粉末の製造方法。
  5. 【請求項5】固体状または液体状のハロゲン化水素ガス
    源またはハロゲンガス源或いはこれらの混合物を、遷移
    アルミナまたはアルミナ化合物或いはこれらの混合物と
    予め混合して焼成炉内に直接供給することを特徴とする
    請求項4記載のα−アルミナ粉末の製造方法。
  6. 【請求項6】焼成温度が600℃〜1400℃である請
    求項4または5記載のα−アルミナ粉末の製造方法。
  7. 【請求項7】ハロゲン化水素ガス源がハロゲン化アンモ
    ニウムである請求項4または5記載のα−アルミナ粉末
    の製造方法。
  8. 【請求項8】ハロゲン化アンモニウムが塩化アンモニウ
    ムである請求項7記載のα−アルミナ粉末の製造方法。
  9. 【請求項9】種晶として、アルミニウム、チタン、バナ
    ジウム、クロム、鉄、ニッケルの化合物から選ばれた一
    種または二種以上を用いることを特徴とする請求項2記
    載のα−アルミナ粉末の製造方法。
  10. 【請求項10】形状制御剤として、マグネシウム、カル
    シウム、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウ
    ム、ニオブ、バナジウム、モリブデン、銅、亜鉛、ホウ
    素、ケイ素、ランタン、セリウム、ネオジウムの各金属
    単体およびそれらの化合物から選ばれた一種または二種
    以上を用いることを特徴とする請求項2記載のα−アル
    ミナ粉末の製造方法。
  11. 【請求項11】ハロゲン化水素ガスを0.1体積%以上
    含有する雰囲気中で500〜1400℃の温度範囲で焼
    成することを特徴とする請求項1または2記載のα−ア
    ルミナ粉末の製造方法。
  12. 【請求項12】ハロゲンガスを0.1体積%以上含有す
    る雰囲気中で950〜1500℃の温度範囲で焼成する
    ことを特徴とする請求項1または2記載のα−アルミナ
    粉末の製造方法。
  13. 【請求項13】ハロゲンガスを0.1体積%以上および
    水蒸気を0.01体積%以上含有する雰囲気中で500
    〜1400℃の温度範囲で焼成することを特徴とする請
    求項1または2記載のα−アルミナ粉末の製造方法。
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