JPS6045147B2 - 透光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法 - Google Patents
透光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法Info
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- JPS6045147B2 JPS6045147B2 JP56014672A JP1467281A JPS6045147B2 JP S6045147 B2 JPS6045147 B2 JP S6045147B2 JP 56014672 A JP56014672 A JP 56014672A JP 1467281 A JP1467281 A JP 1467281A JP S6045147 B2 JPS6045147 B2 JP S6045147B2
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- oxide
- polycrystalline alumina
- strontium
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は機械的強度と高周波ての電気的特性に秀れた透
光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法に関するも
のである。
光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法に関するも
のである。
一般に高純度多結晶アルミナは機械的、熱的強度、高周
波での電気的特性に秀れている他、透光性にも秀れてい
るため、多方面に有益な材料である。
波での電気的特性に秀れている他、透光性にも秀れてい
るため、多方面に有益な材料である。
従来、高純度多結晶アルミナはアルミナ微粉末に酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）を微量加えこれを所望の形に成形
し、予じめ空気中１０００〜１３００℃で仮焼しバイン
ダーを充分に燃焼させた後、環元雰囲気中又は真空中で
１８００〜１９５０℃、保持時間を１〜１時間として焼
成することにより製造されている。この従来の方法によ
れば透光性多結晶アルミナはできるが、所望の品質を得
るため焼成条件の選定が極めて難しい。即ち、結晶粒子
の異常成長を起こさずに焼結を充分に進めることが難し
い。しかし、透光性をよくするためには逆に粒子成長を
充分にさせなければならないが、この時焼結体の機械的
強度は著しく低下して所望の品質を得ることが難しかつ
た。本発明はこれらの点に鑑みてなされたもので、その
要旨とするところは酸化アルミニウムと、酸化アルミニ
ウムに対し、０．０６〜０．６重量％の酸化マグネシウ
ムおよび０．０１〜０．３５重量％の酸化ストロンチウ
ムからなる透光性結晶アルミナ組成物にある。
グネシウム（ＭｇＯ）を微量加えこれを所望の形に成形
し、予じめ空気中１０００〜１３００℃で仮焼しバイン
ダーを充分に燃焼させた後、環元雰囲気中又は真空中で
１８００〜１９５０℃、保持時間を１〜１時間として焼
成することにより製造されている。この従来の方法によ
れば透光性多結晶アルミナはできるが、所望の品質を得
るため焼成条件の選定が極めて難しい。即ち、結晶粒子
の異常成長を起こさずに焼結を充分に進めることが難し
い。しかし、透光性をよくするためには逆に粒子成長を
充分にさせなければならないが、この時焼結体の機械的
強度は著しく低下して所望の品質を得ることが難しかつ
た。本発明はこれらの点に鑑みてなされたもので、その
要旨とするところは酸化アルミニウムと、酸化アルミニ
ウムに対し、０．０６〜０．６重量％の酸化マグネシウ
ムおよび０．０１〜０．３５重量％の酸化ストロンチウ
ムからなる透光性結晶アルミナ組成物にある。
本発明において、ＭｇＯと同時に添加するＳｒＯはＭｇ
Ｏと同様に粒子の異常成長を抑え、強い抗折強度を保ち
ながら秀れた透光性を得る役目を果たす。
Ｏと同様に粒子の異常成長を抑え、強い抗折強度を保ち
ながら秀れた透光性を得る役目を果たす。
この発明において組成範囲を限定した理由は次の通りで
ある。
ある。
すなわち酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が０．０６重量％
以下、あるいは酸化ストロンチウム（Ｓｒ０）が０．０
１重量％以下の場合、結晶粒子が異常成長し抗折強度が
極めて弱くなり、異、常成長時、気孔を包含して透過率
を低下する。
以下、あるいは酸化ストロンチウム（Ｓｒ０）が０．０
１重量％以下の場合、結晶粒子が異常成長し抗折強度が
極めて弱くなり、異、常成長時、気孔を包含して透過率
を低下する。
またＭｇＯが０、喧量％以下、Ｓｒ０が０．３５重量％
以上では透過率が低下するからである。前記組成物は次
の方法により製造するのが好ましい。
以上では透過率が低下するからである。前記組成物は次
の方法により製造するのが好ましい。
すなわち、純度９９．９％以上を有し粉末の平均粒子径
が０．０８〜０．５μ、比表面積が３〜１０イ／ｇのア
ルミナ粉末１０睡量部に対し、第一の微量添加物として
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）をまたは仮焼によりＭｇＯ
になるマグネシウム化合物をＭｇＯ換算で０．０６〜０
．６重量部加え、更に第二の微量添加物として酸化スト
ロンチウムまたは仮焼によりＳｒＯなるストロンチウム
化合物を０．０１〜０．３５重量部加え、０．７〜１．
５ｔ０ｎ／Ｃｌｔの圧力で成形し、空気中１０００〜１
２００℃で仮焼後真空中（１〜５×１０−５噸Ｈｇ）又
は水素雰囲気中１７８０〜１８５０℃で焼成する製造方
法である。なお、焼成雰囲気を真空中又は水素雰囲気中
としているのは焼成過程において残留する気孔の除去を
促進する役目を果たすからである。
が０．０８〜０．５μ、比表面積が３〜１０イ／ｇのア
ルミナ粉末１０睡量部に対し、第一の微量添加物として
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）をまたは仮焼によりＭｇＯ
になるマグネシウム化合物をＭｇＯ換算で０．０６〜０
．６重量部加え、更に第二の微量添加物として酸化スト
ロンチウムまたは仮焼によりＳｒＯなるストロンチウム
化合物を０．０１〜０．３５重量部加え、０．７〜１．
５ｔ０ｎ／Ｃｌｔの圧力で成形し、空気中１０００〜１
２００℃で仮焼後真空中（１〜５×１０−５噸Ｈｇ）又
は水素雰囲気中１７８０〜１８５０℃で焼成する製造方
法である。なお、焼成雰囲気を真空中又は水素雰囲気中
としているのは焼成過程において残留する気孔の除去を
促進する役目を果たすからである。
以下、本発明についての実施例を説明する。
実施例純度９９．９％、粉末平均粒子径０．３μ、比表
面積５ｄ／ｇのアルミナ微粉末に、純度９９．５％以上
、粉末平均粒子径０．５μのＭｇＯｌおよび炭酸ストロ
ンチウムをＳｒＯに換算して表１に示すごとく添加し、
原料と同重量の純水と酢酸ビニル８重量％を加え、直径
１５ｗｒ！ｎ（７）鋼球入樹脂ボールを原料の１．５倍
を用いて４０１寺間湿式混合し、これを脱水乾燥して３
０メッシュの篩を通し、さらに同じ種類と量の樹脂ボー
ルを用いて２時間乾式粉砕後５０メッシュの篩を通して
成形用造粒子とする。
面積５ｄ／ｇのアルミナ微粉末に、純度９９．５％以上
、粉末平均粒子径０．５μのＭｇＯｌおよび炭酸ストロ
ンチウムをＳｒＯに換算して表１に示すごとく添加し、
原料と同重量の純水と酢酸ビニル８重量％を加え、直径
１５ｗｒ！ｎ（７）鋼球入樹脂ボールを原料の１．５倍
を用いて４０１寺間湿式混合し、これを脱水乾燥して３
０メッシュの篩を通し、さらに同じ種類と量の樹脂ボー
ルを用いて２時間乾式粉砕後５０メッシュの篩を通して
成形用造粒子とする。
次に直径３０順、厚み１．３？の円板と、直径５．３朗
、厚さ３？の円柱に１ｔ０ｎ／ｄの圧力で成形する。
、厚さ３？の円柱に１ｔ０ｎ／ｄの圧力で成形する。
これを空気中５０〜７０℃／Ｈｒで昇温させ１１００℃
で２時間保持後、自然冷却させる。この仮焼物を真空中
（１〜５×１０−５ｗｎＨｇ）１００℃／Ｈｒで昇温し
、１８１０゜Ｃで２時間保持後２５０℃／Ｈｒで冷却し
て測定用透光性多結晶アルミナ試料とした。この試料の
結晶粒子径は円板を金属顕微鏡を用いて５０ケのグリー
ン径の平均値、抗折強度は円柱を用いてＪＩＳ規格に基
づいて支点間距離は２０ｗ０ｎとしての試料数１０ケの
平均値、透過率の測定は、円板の両面をＧ，Ｃ，＃８０
０で研磨後、赤外分光光度計を用いて波長１．５〜１５
μの領域での拡散透過率の最高値で用いた。結果を表１
に示す。表２には従来例を示す。表１中ＮＯ．ｌ〜１５
は本発明の実施例を、ＮＯ．ｌ６〜１９は本発明の範囲
外の参考例をそれぞれ示す。表２には従来例を示してあ
るが、この組成物で秀れた透過率を得るためには結晶粒
子径を大きくする必要があるが、この時抗折強度が極め
て弱くなることがわかる。
で２時間保持後、自然冷却させる。この仮焼物を真空中
（１〜５×１０−５ｗｎＨｇ）１００℃／Ｈｒで昇温し
、１８１０゜Ｃで２時間保持後２５０℃／Ｈｒで冷却し
て測定用透光性多結晶アルミナ試料とした。この試料の
結晶粒子径は円板を金属顕微鏡を用いて５０ケのグリー
ン径の平均値、抗折強度は円柱を用いてＪＩＳ規格に基
づいて支点間距離は２０ｗ０ｎとしての試料数１０ケの
平均値、透過率の測定は、円板の両面をＧ，Ｃ，＃８０
０で研磨後、赤外分光光度計を用いて波長１．５〜１５
μの領域での拡散透過率の最高値で用いた。結果を表１
に示す。表２には従来例を示す。表１中ＮＯ．ｌ〜１５
は本発明の実施例を、ＮＯ．ｌ６〜１９は本発明の範囲
外の参考例をそれぞれ示す。表２には従来例を示してあ
るが、この組成物で秀れた透過率を得るためには結晶粒
子径を大きくする必要があるが、この時抗折強度が極め
て弱くなることがわかる。
本発明はこの点を改良したもので、Ａｌ。
Ｏ３−．ＭｇＯ系にＳｒＯを添加することによつて秀れ
た透過率を得て、かつ結晶粒子径を小さくして強い抗折
強度が得られるという効果を奏し、また本発明の組成物
はアルミナ含有率が高く、かつ焼結体が極めて緻密なた
め高周波、特にＧΩ帯での誘電体損失が極めて小さく、
誘電体材料としても有益である。代表的３例についての
測定結果を表１右欄に示す、本発明においての添加物は
酸化物粉末のかわりに塩化物、炭酸塩としても同様の結
果が得られる。以上のように本発明によれば、機械的及
び電気的特性に秀れた透光性多結晶アルミナが得られる
。
た透過率を得て、かつ結晶粒子径を小さくして強い抗折
強度が得られるという効果を奏し、また本発明の組成物
はアルミナ含有率が高く、かつ焼結体が極めて緻密なた
め高周波、特にＧΩ帯での誘電体損失が極めて小さく、
誘電体材料としても有益である。代表的３例についての
測定結果を表１右欄に示す、本発明においての添加物は
酸化物粉末のかわりに塩化物、炭酸塩としても同様の結
果が得られる。以上のように本発明によれば、機械的及
び電気的特性に秀れた透光性多結晶アルミナが得られる
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化アルミニウムと、該酸化アルミニウムに対し、
０．０６〜０．６重量％の酸化マグネシウムおよび０．
０１〜０．３５重量％の酸化ストロンチウムからなる透
光性多結晶アルミナ組成物。 ２ 純度９９．９％以上を有し、粉末の平均粒子径が０
．０８〜０．５μ、比表面積が３〜１０ｍ＾２／ｇのア
ルミナ粉末１００重量部に対し、酸化マグネシウムまた
は仮焼により酸化マグネシウムを形成するマグネシウム
化合物をＭｇＯ換算で０．０６〜０．６重量部と、酸化
ストロンチウムまたは仮焼により酸化ストロンチウムを
形成するストロンチウム化合物をＳｒＯ換算で０．０１
〜０．３５重量部加えて成形し、空気中１０００〜１２
００℃で仮焼した後、真空中または水素雰囲気中１７８
０〜１８５０℃で焼成することを特徴とする透光性多結
晶アルミナ組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56014672A JPS6045147B2 (ja) | 1981-02-02 | 1981-02-02 | 透光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56014672A JPS6045147B2 (ja) | 1981-02-02 | 1981-02-02 | 透光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57129867A JPS57129867A (en) | 1982-08-12 |
| JPS6045147B2 true JPS6045147B2 (ja) | 1985-10-08 |
Family
ID=11867704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56014672A Expired JPS6045147B2 (ja) | 1981-02-02 | 1981-02-02 | 透光性多結晶アルミナ組成物およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045147B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118826U (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 | ||
| JPH02150515U (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-26 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6083451A (en) * | 1995-04-18 | 2000-07-04 | Applied Materials, Inc. | Method of producing a polycrystalline alumina ceramic which is resistant to a fluorine-comprising plasma |
-
1981
- 1981-02-02 JP JP56014672A patent/JPS6045147B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118826U (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 | ||
| JPH02150515U (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57129867A (en) | 1982-08-12 |
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