KR100292424B1 - 알파-알루미나의제조방법 - Google Patents

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Abstract

전이 알루미나 및/또는 가열시에 전이 알루미나로 전환될 수 있는 알루미나 원료를 염화 수소 1용적% 이상을 함유하는 대기 또는 염소 1용적% 이상 및 증기 0.1용적% 이상을 함유하는 대기중에서 600℃ 이상, 바람직하게는 600 내지 1,400℃, 더욱 바람직하게는 800 내지 1,200℃의 온도에서 하소시킴을 특징으로 하여 α-알루미나 단독 결정 입자를 포함하는 α-알루미나 분말을 제조하는 방법. 유용한 알루미나 원료의 예에는 수산화 알루미늄, 명반 및 황산 알루미늄이 포함된다. 이 방법은 순도가 높고 미세하고 균질하며, 입자 크기 분포가 좁고, 응집되지 않으며, 종류, 순도, 형태, 입자 크기 및 조성이 서로 상이한 다양한 알루미나 원료로부터 8면체 이상의 다면체를 형성하는 α-알루미나 단일 결정 입자를 포함하는 α-알루미나 분말을 제공할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
α-알루미나의 제조방법
[기술분야]
본 발명은 α-알루미나의 제조방법에 관한 것이다. α-알루미나 분말은 연마재, 소결체용 원료, 플라즈마용 분사재, 충전재 등으로서 널리 사용되고 있다. 본 발명의 제조방법에 의해 수득한 응집 입자가 아니고, 입자 크기 분포 범위가 좁은 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 α-알루미나는 연마재, 소결체용 원료, 플라즈마용 분사재, 충전재, 단결정용 원료, 촉매 담체용 원료, 형광체용 원료, 캡슐화 원료, 세라믹 여과기용 원료 등으로서 적합하다.
[배경기술]
종래의 일반적인 제조방법으로 수득된 α-알루미나 분말은 형상이 불균일한 다결정체로, 응집 입자를 다량 함유하며 입자 크기 분포 범위가 넓다. 또한 용도에 따라서는 알루미나 순도가 낮은 등의 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 후술되는 특수한 제조방법으로 제조한 α-알루미나 분말을 특정 용도에 사용하여 왔다. 그러나, 이러한 방법으로도 α-알루미나의 형상 또는 입자 직경을 임의로 조절하지 못하였다. 따라서, 입자 크기 분포 범위가 좁은 α-알루미나 분말을 제조하기가 곤란하였다.
α-알루미나 분말을 제조하기 위한 특수한 방법으로서는 수산화알루미늄의 열수(hydrothermal) 처리에 의한 방법(이후, 열수 처리법으로 언급함); 플럭스(flux)를 수산화알루미늄에 가하고, 용융시켜 석출시키는 방법(이후, 플럭스법으로 언급함); 및 수산화알루미늄을 광화제(mineralizer)의 존재하에 소성시키는 방법이 공지되어 있다.
열수 처리법에 대해, JP-B 제57-22886호(본원에 사용된 용어 "JP-B"는 심사된 일본국 공개특허공보를 나타낸다)에는 입자 크기를 조절하기 위해 강옥을 종결정(seed crystal)으로서 가하는 방법이 기술되어 있다. 이 방법은 고온, 고압하에 합성하므로 수득되는 α-알루미나 분말의 값이 비싸다는 문제점이 있다.
문헌[참조: Matsui, et al., Hydrothermal Hannou (Hydrothermal Reactions), Vol. 2, pp. 71-78, "Growth of Alumina Single Crystal by Hydrothermal Methods"]에 따르면, 열수 생장법(열수 처리법)에 의한 사파이어(α-알루미나) 종결정에 크롬을 함유하는 알루미나 단결정을 성장시켜 수득한 α-알루미나 단결정에는 균열이 있다. 균일의 원인을 규명하기 위해 결정 내부의 균일성을 조사한 결과, 종결정과 성장 결정과의 경계 부분에 변형이 많고 경계 근처의 성장 결정내에 전이 밀도에 상응하는 것으로 보이는 부식 구멍의 밀도가 높기 때문인 것이 확인된다. 이 문헌은, 균열은 이러한 변형 또는 이탈과 관련된 것으로 예상되는 동시에 열수 생장법의 경우, 하이드록실 그룹 또는 물이 결정내에 함유되기 쉬워서 변형 또는 이탈을 일으킨다고 보고하고 있다.
플럭스법은 α-알루미나 분말을 연마재, 충전재 등으로 사용하기 위한 형상 또는 입자 크기를 조절하는 방법으로서 제안되어져 왔다. 예를 들면, JP-A 제3-131517호(본원에 사용된 용어 "JP-A"는 미심사된 일본국 공개특허공보를 나타낸다)에는 수산화알루미늄을 융점이 800℃ 이하인 불소계 플럭스의 존재하에 소성시켜 평균 입자 직경이 2㎛ 이상 20㎛ 이하이고, D/H 비[여기서, D는 육방 최밀 격자(六 方最密格子)인 α-알루미나의 육방 격자면에 평행한 입자의 최대 직경을 나타내고, H는 육방 격자면에 수직인 입자의 직경을 나타낸다]가 5 이상 40 이하인 육각판상의 α-알루미나 입자를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 그러나, 이 방법은 입자 직경이 2㎛ 이하인 미세한 α-알루미나 분말을 제공할 수 없고 수득된 모든 입자는 판상으로, 형상 또는 크기를 임의로 조절하는 것은 불가능하였다. 또한, 수득된 α-알루미나 분말은 연마재, 충전재 및 단결정용 원료로 사용하기에 반드시 적합한 것은 아니다.
바이어법(Bayer process)은 α-알루미나 분말을 제조하기 위한 일반적이고 가장 저렴한 방법이다. 바이어법에서, 원료인 보오크사이트로부터 α-알루미나 분말을 제조하는 중간 단계에서 수산화알루미늄 또는 전이 알루미나가 수득된다. 숫나화알루미늄 또는 전이 알루미나를 대기 속에서 소성시켜 α-알루미나 분말을 제조한다.
중간 단계에서 공업적으로 저렴한 비용으로 수득되는 수산화알루미늄 또는 전이 알루미나는 입자 직경이 10㎛ 이상인 큰 응집 입자이며, 수산화알루미늄 또는 전이 알루미나를 대기 속에서 소성시켜 수득한 종래의 α-알루미나 분말은 응집된 조립(粗粒)을 포함하는 형상이 불규칙한 분말이다. 응집된 조립을 함유하는 α-알루미나 분말은 각가의 용도에 따라 볼 밀(ball mill) 또는 진동밀을 사용하여 분쇄 공정을 거쳐 제품으로 하나, 분쇄가 항상 용이한 것은 아니며, 이로 인하여 분쇄 비용이 든다. 분쇄가 곤란한 α-알루미나 분말은 장시간에 걸친 분쇄로 인해 미세한 분말이 형성되거나 이물질이 혼입되어 특히 연마재로서 부적합한 α-알루미나 분말로 되는 결점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해 지금까지 몇몇 방법이 제안되었다. 예를 들어, α-알루미나 입자의 형상을 개선하는 방법으로서 JP-A 제59-97528호에는 원료로 바이어법으로 제조한 수산화알루미늄을 사용하고, 암모늄을 함유하는 붕소 및 붕소계 광화제의 존재하에 소성시켜 평균 입자 직경이 1㎛ 이상 10㎛ 이하이고 D/H 비가 1에 가까운 α-알루미나 분말을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 그러나, 이 방법에는 광화제로서 첨가된 붕소 또는 불소 함유 물질이 α-알루미나 중에 잔류하고, 소성시 응집체를 형성하는 결점이 있다.
바이어법에 의해 수득된 나트륨 함유 수산화알루미늄을 임시 소성시키는 경우, 입자 직경을 조절하면서 나트륨을 효과적으로 제거하는 방법으로서, 영국 특허 제990,801호에는 불화알루미늄 또는 빙정석 등의 불화물 및 염소 또는 염화수소 등의 염소 화합물의 존재하에 소성시키는 방법이 제안되어 있고, 또한 독일연방공화국 특허 제1,767,511호에는 붕산, 염화암모늄, 염산 또는 염화알루미늄의 존재하에 소성시키는 방법이 제안되어 왔다.
그러나, 전자의 경우, 불화알루미늄과 같은 광화제를 고체 형태로 가하거나, 물을 가하지 않고 염소 가스 및 불소 가스를 공급하면서 소성시키기 때문에, 생성된 알루미나 입자는 불균일하고 분말의 입자 크기 분포 범위가 넓은 등의 품질상의 문제가 있다. 또한 후자의 경우는, 광화제로서 첨가된 붕산이 생성된 붕소 함유 물질로서 α-알루미나에 잔류한다. 또한, 이들 방법의 주요 목적이 나트륨을 제거하는 것이기 때문에, 나트륨이 나트륨 제거제와 반응하여 생성된 나트륨염(예: NaCl 또는 Na2SO4)을 승화시키거나 분해하기 위해서 1,200℃ 이상의 고온에서 소성시켜야만 하는 문제점이 있다.
알루미나와 염화수소 가스 사이의 반응에 대해서는, 문헌[참조: Zeit. fur Anorg. und Allg. Chem, Vol. 21, p.209 (1932)]에 입자 직경이 2 이상 3mm 이하인 소결된 α-알루미나, 염화수소 및 생성물의 염화알루미늄과의 반응 평형 상수에 관한 연구가 보고되어 있다. 문헌에 따르면, α-알루미나는 원료를 놓은 장소와는 상이한 곳에서 생성되나 육각형 판상 입자만이 수득된다는 것이 밝혀졌다.
JP-B 제43-8929호에는 알루미나 수화물을 염화암모늄과 함께 임시 소성시켜 불순물 함량이 낮고 평균 입자 직경이 10㎛ 이하인 알루미나를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 그러나, 이 방법으로 생성된 알루미나 분말은 입자 크기 분포 범위가 넓다.
그러므로, 지금까지의 α-알루미나 단결정으로는 순도 또는 입자 내에서의 구조적 균질성의 필요조건을 만족시키지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제들을 해결하고, 각종 알루미나 원료로부터 출발하여 균질하고 응집되지 않은 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나의 제조방법을 제공하는 것이다. 보다 구체적으로, 형상이 팔면체 이상의 다면체이며, D/H 비가 0.5 이상 3.0 이하이며, 입자 크기 분포 범위가 좁으며, 알루미나 순도가 높고, 개개 입자의 조성이 균일하며 구조적으로도 균질한 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나의 제조방법을 제공하는 것이다.
[발명의 설명]
본 발명은 다음 발명으로 이루어진다.
(1) 전이 알루미나 및/또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를, 염화수소를 1용적% 이상 함유하는 대기 가스 속에서 600℃ 이상의 온도에서 소성시킴을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
(2) 전이 알루미나 및/또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를, 대기 가스 속에 염소를 1용적% 이상, 수증기를 0.1용적% 이상 도입시키고, 600℃ 이상에서 소성시킴을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
(3) 소성 온도가 600℃ 이상 1,400℃ 이하인, (1) 또는 (2)에서 기술한 바와 같은 α-알루미나의 제조방법.
(4) 소성 온도가 800℃ 이상 1,200℃ 이하인, (1) 또는 (2)에서 기술한 바와 같은 α-알루미나의 제조방법.
(5) 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료로서 수산화알루미늄을 사용함을 특징으로 하는, (1), (2) 또는 (3)에서 기술된 바와 같은 α-알루미나의 제조방법.
(6) 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료로서 명반 또는 황산알루미늄을 사용함을 특징으로 하는, (1), (2) 또는 (3)에서 기술된 바와 같은 α-알루미나의 제조방법.
(7) 전이 알루미나 및/또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를, 염화수소를 1용적% 이상 함유하는 대기 가스 속에서 600℃ 이상 1,400℃ 이하의 온도에서 소성시켜, 균질하고 형상이 팔면체 이상의 다면체이며 D/H 비(여기서, D는 육방 최밀 격자인 α-알루미나의 육방 격자면에 평행한 입자의 최대 직경을 나타내고, H는 육방 격자면에 수직인 입자의 직경을 나타낸다)가 0.5 이상 3.0 이하인 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나를 수득함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
(8) 전이 알루미나 및/또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를, 대기 가스 속에 염소를 1용적%, 수증기를 0.1용적% 이상 도입시키고, 600℃ 이상 1,400℃ 이하의 온도에서 소성시켜, 균질하고 형상이 팔면체 이상의 다면체이며 D/H 비(여기서, D는 육방 최밀 격자인 α-알루미나의 육방 격자면에 평행한 입자의 최대 직경을 나타내고, H는 육방 격자면에 수직인 입자의 직경을 나타낸다)가 0.5 이상 3.0 이하인 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나를 수득함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
(9) 형상이 십면 이상의 다면체임을 특징으로 하는, (7) 또는 (8)에서 기술한 바와 같은 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 α-알루미나의 제조방법.
(10) α-알루미나 단결정 입자의 수 평균 입자 직경이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하이고, D90/D10 비(여기서, D10과 D90은 각각 누적 입도 분포의 직경이 작은 쪽으로부터 누적 10%의 입자 직경과 누적 90%의 입자 직경을 나타낸다)가 10 이하인 입자 분포를 갖는, (7) 또는 (8)에서 기술한 바와 같은 α-알루미나의 제조방법.
(11) 알루미나 순도가 99.90중량% 이상임을 특징으로 하는, (7) 및 (8)에서 기술한 바와 같은 α-알루미나의 제조방법.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 실시예 1에서 수득한 α-알루미나의 입자 구조를 나타내는 주사 전자현미경(SEM) (배율: 930) 사진이다.
제2도는 실시예 2에서 수득한 α-알루미나의 입자 구조를 나타내는 주사 전자현미경(SEM) (배유: 930) 사진이다.
제3도는 실시예 2의 α-알루미나의 입도 분포를 나타낸다.
제4도는 실시예 16에서 수득한 α-알루미나의 입자 구조를 나타내는 주사 전자현미경(배율: 1,900) 사진이다.
제5도는 실시예 20에서 수득한 α-알루미나의 입자 구조를 나타내는 주사 전자현미경(배율: 930) 사진이다.
제6도는 비교 실시예 1에서 수득한 α-알루미나의 입자 구조를 나타내는 주사 전자현미경(배율: 930) 사진이다.
제7도는 비교 실시예 5에서 수득한 α-알루미나의 입자 구조를 나타내는 주사 전자현미경(배율: 1,900) 사진이다.
제8도는 α-알루미나 단결정의 결정 성질을 나타낸다.
[발명을 수행하기 위한 최선의 양태]
본 발명을 하기에 상세히 기술한다.
본 발명에 따르는 α-알루미나의 제조에 있어서, 원료로서 전이 알루미나 또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를 사용한다. 전이 알루미나는 α-알루미나를 제외한 Al2O3로 나타내는 다형 알루미나 중, α형 이외의 모든 알루미나를 의미하며, 구체적으로는 γ-알루미나, δ-알루미나, θ-알루미나 등을 예로 들 수 있다.
열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 원료는 본 발명의 제조방법에 따르는 소성 공정에 있어서, 전이 알루미나를 경유하며 목적하는 분말상 α-알루미나로 전환되는 전이 알루미나의 전구체를 의미한다. 구체적으로는, 수산화알루미늄, 황산알루미늄, 명반류(예: 황산알루미늄칼륨, 황산알루미늄암모늄), 암모늄알루미늄탄산염 및 알루미나 겔(예: 알루미늄의 수중 방전에 의한 알루미나 겔) 등을 들 수 있다.
전이 알루미나 및 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료의 합성법은 특별히 제한적이지 않다. 예를 들면, 수산화알루미늄은 바이어법, 유기 알루미늄 화합물의 가수분해법 또는 컨덴서 등의 부식 폐기액으로부터 회수한 알루미늄 화합물을 출발 원료로서 합성하는 방법 등에 의해 수득할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라, 바이어법과 같이 공업적으로 비용이 적게 드는 방법으로 수득된 2차 입자 직경이 10㎛ 이상인 수산화알루미늄 또는 전이 알루미나를 원료로서 사용하여 목적으로 분말상 α-알루미나를 수득할 수 있다.
전이 알루미나는 수산화알루미늄을 열 처리하는 방법, 황산알루미늄의 분해법, 명반 분해법, 염화알루미늄의 증기상 분해법 또는 암모늄알루미늄탄산염의 분해법에 의해 수득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 전이 알루미나 또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를 대기의 전체 용적에 대하여 염화수소 가스를 1용적% 이상, 바람직하게는 5용적% 이상, 보다 바람직하게는 10용적% 이상 함유하는 대기 속에서 소성시킨다. 대기의 염화수소 가스를 희석하기 위한 가스로는 질소, 수소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스와 공기를 사용할 수 있다. 염화수소 가스를 함유하는 대기의 압력은 특별히 제한되지 않고 공업적으로 사용되는 범위에서 임의로 선택할 수 있다. 이와 같은 대기 속에서 소성시킴으로써 후술하는 바와 같이 비교적 낮은 소성 온도에서 목적으로 분말상 α-알루미나를 수득할 수 있다.
염화수소 가스는 염소와 수증기의 혼합 가스로 대체할 수 있다. 전이 알루미나 또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료를 염소 가스 및 수증기를 도입시킨 대기 중, 대기의 전체 용적에 대하여 염소 가스 1용적% 이상, 바람직하게는 5용적% 이상, 보다 바람직하게는 10용적% 이상과 수증기 0.1용적% 이상, 바람직하게는 1용적% 이상, 보다 바람직하게는 5용적% 이상을 도입시켜 소성시킨다. 도입하는 염소 가스와 수증기를 희석하는 가스로는, 질소, 수소 또는 아르곤 등의 불활성 가스와 공기를 사용할 수 있다. 염소 가스 및 증기를 함유하는 대기의 압력은 특별히 제한되지 않고 공업적으로 사용되는 범위에서 임의로 선택할 수 있다. 이와 같은 대기 속에서 소성시킴으로써 후술하는 바와 같이 비교적 낮은 소성 온도에서 목적하는 분말상 α-알루미나를 수득할 수 있다.
소성 온도는 600℃ 이상, 바람직하게는 600 내지 1,400℃, 보다 바람직하게는 700 내지 1,300℃, 가장 바람직하게는 800 내지 1,200℃이다. 이 범위내로 조절하여 소성시킴으로써, 공업적으로 유리한 생성 속도로 생성된 α-알루미나 입자들끼리 거의 응집되지 않고, 소성 직후에도 입자 크기 분포 범위가 좁은 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나를 수득할 수 있다. 원료로서 사용하는 전이 알루미나 또는 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료의 입자가 큰 경우, 예를 들어, 응집 입자에 있어서 이의 평균 입자 직경이 10㎛를 초과하는 경우에는, 소성 온도는 상대적으로 높은 것이 바람직하고, 특히 800℃ 이상이 바람직하다.
적합한 소성 시간은 대기 가스의 농도 및 소성 온도에 좌우되기 때문에, 반드시 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 1분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상이다. 알루미나 원료가 α-알루미나로 결정 성장할 때까지 소성시킨다면 충분한다. 본 발명의 제조방법에 의하면, 종래 방법의 소성 시간에 비하여 짧은 시간으로 목적하는 분말상 α-알루미나를 수득할 수 있다.
대기 가스의 공급원 또는 공급방법은 특별히 제한되지 않는다. 전이 알루미나 등의 원료가 존재하는 반응계에 상기 대기 가스를 도입하는 것이 가능하다면 바람직하다. 예를 들면, 공급원으로서 통상 봄베 가스를 사용할 수 있으나, 염산 용액 또는 염화암모늄 등의 염소 화합물 또는 염소 함유 고분자 화합물 등을 염화수소 가스의 원료로서 사용하는 경우에는, 이들의 증기압 또는 분해에 의해 상기한 가스 조성이 되도록 하여 사용하는 것도 가능하다. 염화암모늄 등의 분해 가스를 사용하는 경우, 소성 노(furnace)에 고체 물질이 침착되어 조작상의 문제를 일으킨다. 또한, 염화수소 가스의 농도를 증가시킴에 따라 소성을 보다 저온에서 보다 단시간내에 수행할 수 있고 고순도의 α-알루미나를 수득할 수 있기 때문에, 염화수소 또는 염소를 가스 봄베로부터 직접 소성 노에 공급하는 것이 바람직하다. 가스 공급방법은 연속식으로 또는 배치식으로 할 수 있다.
소성 장치는 특별히 제한적이지 않고, 통상적인 소성 노를 사용할 수 있다. 소성 노는 염화수소 가스, 염소 가스 등에 부식되지 않는 재질로 제조된 것이 바람직하다. 대기 조절용 메카니즘이 설치되어 있는 노가 바람직하다. 염화수소 또는 염소 가스와 같은 산성 가스를 사용하기 때문에, 노는 기밀 상태인 것이 바람직하다. 공업적으로는 연속식으로 소성시키는 것이 바람직하며, 예를 들면, 터널 가마(tunnel kiln), 회전 가마 또는 푸셔(pusher) 가마 등을 사용할 수 있다.
제조 공정에 사용되는 장치의 재질로서는, 반응이 산성 대기 속에서 진행되기 때문에, 도가니, 보트(boat) 등의 용구는 알루미나, 석영, 내산성 벽돌 또는 흑연으로 제조된 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에 따라, 응집된 입자가 아닌 α-알루미나를 수득할 수 있다. 사용하는 원료 또는 제조 조건에 따라, 응집된 입자이거나 응집된 입자를 함유할 수 있으나, 이러한 경우에도 응집도는 매우 낮고, 단순히 분쇄함으로써 응집된 입자가 없는 α-알루미나를 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 수득된 α-알루미나를 구성하는 α-알루미나 단결정 입자는 수 평균 입자 직경이 0.1 이상 30㎛ 이하이고, D/H 비가 0.5 이상 3.0 이하이며, D90/D10 비(여기서, D10과 D90은 각각 누적 입도 분포의 직경이 작은 쪽으로부터 누적 10%의 입자 직경과 누적 90%의 입자 직경을 나타낸다)가 10 이하, 바람직하게는 9 이하, 보다 바람직하게는 7 이하로 좁고, 알루미나 순도가 99.90중량% 이상이고 나트륨 함량(Na2O로 환산)이 0.05중량% 미만으로 순도가 높은 탁월한 특징을 갖는다.
본 발명을 이제 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.
실시예 및 비교 실시예에서의 각종 측정은 다음과 같이 수행한다.
1. α-알루미나의 수 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포의 측정
(1) D90/D10 값은 멜번 인스트러먼츠, 리미티드(Malvern Instruments, Ltd.)에 의해 제조된 레이저 산란법을 측정 원리로 하는 "매스터 사이저(Master Sizer)"를 사용하여 측정한다.
(2) α-알루미나의 SEM[주사 전자현미경, Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd.에 의해 제조된 "T-300"] 사진을 촬영하고, 이 사진으로부터 80 내지 100개의 입자를 선택해내어 영상 분석하여 각 원의 직경 평균과 분포를 구한다. 각 원의 직경은 면적이 동일한 실제 원의 직경으로 환산한 값을 의미한다. 입자 직경 분포는 제3도에 도시되어 있다.
2. α-알루미나의 결정 형상(D/H)의 측정
본 발명에 있어서 α-알루미나의 형상은 D/H 비(여기서, D는 육방 최밀 격자인 α-알루미나의 육방 격자면에 평행한 입자의 최대 직경을 나타내고, H는 육방 격자면에 수직인 입자의 직경을 나타낸다)로서 나타낸다. D/H 비는 α-알루미나의 SEM(주사 전자현미경, Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd.에 의해 제조된 "T-300") 사진을 촬영하여 이 사진으로부터 5 내지 10개의 입자를 선택해내어 영상 분석하여 이의 평균값을 구한다.
3. 결정면의 수 및 결정 성질의 평가
(1) 결정면의 수
α-알루미나의 SEM(주사 전자현미경, Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd.에 의해 제조된 "T-300") 사진을 촬영하여 이 사진을 영상 분석하여 구한다.
(2) 결정 성질의 평가
본 발명에 따르는 α-알루미나의 입자 형상을 평가하여 결정 성질을 관찰한다. 본 발명에 따라 수득한 α-알루미나 입자의 결정 성질은 제8도에 A 내지 I로 나타낸다. α-알루미나는 육방 결정이고, 결정 성질은 a면(1120), c면(0001), n면(2243) 및 r면(1012)으로 이루어진 결정면 외관에 의해 특징지어지는 결정 형태를 의미한다. 제6도에 결정면 a, c, n 및 r을 나타내었다.
4. 알루미나 순도의 측정
불순물 이온의 혼입량을 방사 분광화학적 분석에 의해 측정하여 불순물 함유량을 산화물로 환산하여 구한다. 염소 함유량은 전위차 적정법으로 측정한다. 알루미나 순도는 100중량%에서 이와 같이 구한 총 불순물 함유량(중량%)을 제함으로써 구한다.
5. Na2O의 측정
나트륨 이온의 혼입량을 방사 분광화학적 분석에 의해 측정하여 산화물로 환산하여 구한다.
실시예에 사용된 전이 알루미나 등의 원료는 다음과 같다.
1. 전이 알루미나 A :
알루미늄 이소프로폭사이드의 가수분해법에 의해 수득된 수산화알루미늄을 소성시킨 전이 알루미나[Sumitomo Chemical Co., Ltd.에 의해 제조된 "AKP-G15"; 입자 직경: 약 4㎛].
2. 전이 알루미나 B :
명반법에 의해 제조된 전이 알루미나(Baikouski Co., Ltd.에 의해 제조된 "CR 125"; 입자 직경: 약 4㎛).
3. 전이 알루미나 C :
수산화알루미늄 C를 공기 중에서 800℃로 소성시켜 수득한 전이 알루미나(2차 입자 직경: 약 30㎛).
4. 수산화알루미늄 A :
알루미늄 이소프로폭사이드의 가수분해에 의해 합성된 분말(2차 입자 직경: 약 8㎛).
5. 수산화알루미늄 B :
바이어법에 의한 분말(Sumitomo Chemical Co., Ltd.에 의해 제조된 "C 301"; 2차 입자 직경: 약 2㎛).
6. 수산화알루미늄 C :
바이어법에 의한 분말(Sumitomo Chemical Co., Ltd.에 의해 제조된 "C 12"; 2차 입자 직경: 약 47㎛).
7. 명반(AlNH4(SO4)·12H2O) :
열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료. 와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈, 리미티드(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)의 시약을 사용한다.
8. 황산알루미늄(Al2(SO4)3·16H2O) :
열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료. 스미토모 케미칼 캄파니, 리미티드(Sumitomo Chemical Co., Ltd.)의 황산알루미늄을 사용한다.
쓰루미 소다 가부시키가이샤(Tsurumi Soda K.K)에 의해 제조된 봄베 중의 염화수소(순도: 99.9%) 및 염화암모늄 분해 가스를 사용한다. 염화암모늄 분해 가스를 사용하는 경우, 염화암모늄을 이의 승화 온도인 300℃로 가열하여 수득된 염화 수소 가스를 노 내부 관에 도입하여 대기를 조절한다. 염화암모늄은 유지 온도 1,100℃에서 완전히 분해되어 염화수소 가스 33용적%, 질소 가스 17용적% 및 수소 가스 50용적%를 포함하는 대기를 제공한다.
후지모토산교가부시키가이샤(Fujimoto Sangyo K.K.)가 생산한 봄베 중의 염소(순도: 99.4%)를 사용한다. 수증기의 용적%는 물의 온도에 따른 포화 증기압 변화에 따라 조절하고 질소 가스에 의해 노 내로 도입시킨다.
전이 알루미나 또는 수산화알루미늄과 같은 알루미나 원료를 충전량 0.4g, 깊이 5mm로 알루미나 보트에 충전시킨다. 소성은 석영으로 제조된 노 내부 관 튜브(직경: 27mm; 길이: 1,000mm)을 사용하는 관상 노[모토야마가부시키가이샤(Motoyama K.K.)에 의해 제조된 "DSPSH-28"]에서 수행한다. 질소를 도입시키면서 온도를 500℃/hr의 속도로 승온시키고, 대기 도입 온도에 달하면 대기 가스를 도입시킨다.
대기 가스 농도는 유량계로 가스 유량을 조정함으로써 조절한다. 대기 가스의 유량은 선유속을 20mm/min로 조정한다. 이 방식을 이후 가스 유동 방식으로서 언급한다. 단 실시예 5 및 비교 실시예 1에서는, 염화수소 가스의 농도가 낮기 때문에 가스 유동 방식으로 하소시키지 않고 대기 가스를 도입한 후 대기 가스의 도입을 정지시켜 수행한다. 대기 가스의 총 압력은 일반적으로 대기압이다.
소정 온도에 달하면, 이 온도[이후, 유지 온도(소성 온도)로서 언급함]에서 소정 시간[이후, 유지 시간(소성 시간)으로서 언급함] 동안 유지시킨다. 소정의 유지 시간이 경과한 후, 자연 방냉시켜 목적으로 분말상 α-알루미나를 수득한다.
수증기 부분압은 물의 온도에 따른 포화 수증기압 변화에 의해 조절하고, 수증기는 질소 가스와 함께 노에 도입시킨다.
[실시예]
[실시예 1 내지 5]
알루미나 원료로서 전이 알루미나(γ-알루미나)를 사용하여 대기 가스 중의 염화수소 가스 농도를 변화시키는 실시예이다. 대기 가스의 도입 온도는 20℃이고, 유지 온도는 1,100℃이며, 염화수소 가스 농도에 따라 유지 시간을 변화시킨다. 실험 조건 및 결과는 표 1 및 표 2에 나타내었다. 실시예 1 및 2에서 수득한 α-알루미나의 SEM 사진은 각각 제1도 및 제2도에 나타내었다. 실시예 2에서 수득한 α-알루미나의 입자 직경 분포는 제3도에 나타내었다.
[실시예 6]
실시예 1에서 유지 온도(소성 온도) 및 유지 시간(소성 시간)을 변경시킨다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 2에 기재되어 있다.
[실시예 7 및 8]
실시예 1에서 대기 가스 도입 온도 및 유지 시간(소성 시간)을 변경시킨다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 2에 기재되어 있다.
[실시예 9 내지 15]
알루미나 원료로서 다양한 원료를 사용하여 수행한다. 실시예 9 내지 12는, 염화수소 가스로서 염화암모늄의 분해 가스를 대기 가스로서 반응계내에 도입하여 사용한다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 1 및 표 2에 기재되어 있다.
[실시예 16 내지 18]
바이어법에 의해 수득된 입자 직경이 큰 수산화알루미늄(수산화알루미늄 C)을 사용한다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 3 및 표 4에 기재되어 있다.
실시예 16에서 수득한 분말상 α-알루미나의 SEM 사진이 제4도에 도시되어 있다.
[실시예 19]
바이어법에 의해 수득된 입자 직경이 큰 수산화알루미늄(수산화알루미늄 C) 분말을 소성시켜 수득한 전이 알루미나 C를 사용한다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 3 및 표 4에 기재되어 있다.
[실시예 20 및 21]
대기 가스에 염소 가스와 수증기를 도입시키는 실시예이다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 3 및 표 4에 기재되어 있다.
실시예 20에서 수득한 분말상 α-알루미나의 SEM 사진이 제5도에 도시되어 있다.
[비교 실시예 1 내지 5]
대기 가스 및 유지 온도(소성 온도)를 본 발명의 범주 밖의 조건하에 수행한다. 실험 조건 및 실험 결과는 표 3 및 표 4에 기재되어 있다. 비교 실시예 1 및 5에서 수득된 분말상 α-알루미나의 SEM 사진이 각각 제6도 및 제7도에 도시되어 있다.
[산업상이용가능성]
본 발명의 α-알루미나의 제조방법에 따라, 다양한 종류, 순도, 형상, 입자 크기 및 알루미나 원료로부터 일정 수준 이상의 알루미나 순도를 갖는 순도가 높고, 미세하고 균질하며, 입자 크기 분포가 좁고, 응집된 입자가 아닌 팔면체 이상의 다면체 형상인 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 α-알루미나를 수득할 수 있다.
보다 특히, 본 발명의 방법으로 수득된 α-알루미나를 구성하는 α-알루미나 단결정 입자는 수 평균 입자 직경이 0.1 이상 30㎛ 이하이고, D/H 비가 0.5 이상 3.0 이하이며, D90/D10 비(여기서, D10과 D90은 각각 누적 입도 분포의 직경이 작은 쪽으로부터 누적 10%의 입자 직경과 누적 90%의 입자 직경을 나타낸다)가 10 이하로 좁고, 알루미나 순도가 99.90중량% 이상이고, 나트륨 함유량이 Na2O로 환산하여 0.05중량% 미만으로 고순도의 탁월한 특징을 갖는다.
본 발명의 방법으로 수득한 응집된 입자가 없고, 입자 분포가 좁은 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 α-알루미나는 연마재, 소결체용 원료, 플라즈마 용사재(plasma flame spraying material), 충전재, 단결정용 원료, 촉매 담체용 원료, 형광체용 원료, 캡슐화용 원료, 세라믹 필터용 원료 등으로서 적합하고 공업적으로 매우 유용하다. 특히 본 발명의 방법에 의해 고순도의 α-알루미나를 수득하기 때문에 저순도품으로는 적용할 수 없는 이트륨 알루미늄 석류석(YAG), 사파이어, 루비 등과 같은 단결정용 원료 및 고순도 소결체용 원료로서 사용할 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 수득된 미세 입자의 α-알루미나는 정밀 연마재 또는 세라믹 필터용 원료로서 적합하다.

Claims (18)

  1. 전이 알루미나, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료 또는 이들의 혼합물을, 염화수소를 10용적% 이상 함유하는 대기 가스 속에서 600℃ 이상에서 소성시킴을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  2. 전이 알루미나, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료 또는 이들의 혼합물을, 대기 가스 속에 염소 가스를 10용적% 이상, 수증기를 0.1용적% 이상 도입시키고, 600℃ 이상에서 소성시킴을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 소성 온도가 600℃ 이상 1,400℃ 이하인 α-알루미나의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 소성 온도가 800℃ 이상 1,200℃ 이하인 α-알루미나의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료로서 수산화알루미늄을 사용함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료로서 명반 또는 황산알루미늄을 사용함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  7. 전이 알루미나, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료 또는 이들의 혼합물을, 염화수소 가스를 10용적% 이상 함유하는 대기 가스 속에서 600℃ 이상 1,400℃ 이하에서 소성시켜, 균질하고 형상이 팔면체 이상의 다면체이며 D/H 비[여기서, D는 육방 최밀 격자(六方最密格子)인 α-알루미나의 육방 격자면에 평행한 입자의 최대 직경을 나타내고, H는 육방 격자면에 수직인 입자의 직경을 나타낸다]가 0.5 이상 3.0 이하인 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나를 수득함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  8. 전이 알루미나, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료 또는 이들의 혼합물을, 대기 가스 속에 염소 가스를 10용적% 이상, 수증기를 0.1용적% 이상 도입시키고, 600℃ 이상 1,400℃ 이하에서 소성시켜, 균질하고 형상이 팔면체 이상의 다면체이며 D/H 비[여기서, D는 육방 최밀 격자인 α-알루미나의 육방 격자면에 평행한 입자의 최대 직경을 나타내고, H는 육방 격자면에 수직인 입자의 직경을 나타낸다]가 0.5 이상 3.0 이하인 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 분말상 α-알루미나를 수득함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 형상이 십면 이상의 다면체임을 특징으로 하는 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 α-알루미나의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서, α-알루미나 단결정 입자의 수 평균 입자 직경이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하이고, D90/D10 비(여기서, D10과 D90은 각각 누적 입도 분포의 직경이 작은 쪽으로부터 누적 10%의 입자 직경과 누적 90%의 입자 직경을 나타낸다)가 10 이하인 입자 분포를 갖는 α-알루미나의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서, 알루미나 순도가 99.90중량% 이상임을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  12. 제2항에 있어서, 소성 온도가 600℃ 이상 1,400℃ 이하인 α-알루미나의 제조방법.
  13. 제2항에 있어서, 소성 온도가 800℃ 이상 1,200℃ 이하인 α-알루미나의 제조방법.
  14. 제2항에 있어서, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료로서 수산화알루미늄을 사용함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  15. 제2항에 있어서, 열 처리에 의해 전이 알루미나로 전환되는 알루미나 원료로서 명반 또는 황산알루미늄을 사용함을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
  16. 제8항에 있어서, 형상이 십면 이상의 다면체임을 특징으로 하는 α-알루미나 단결정 입자로 이루어진 α-알루미나의 제조방법.
  17. 제8항에 있어서, α-알루미나 단결정 입자의 수 평균 입자 직경이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하이고, D90/D10 비(여기서, D10과 D90은 각각 누적 입도 분포의 직경이 작은 쪽으로부터 누적 10%의 입자 직경과 누적 90%의 입자 직경을 나타낸다)가 10 이하인 입자 분포를 갖는 α-알루미나의 제조방법.
  18. 제8항에 있어서, 알루미나 순도가 99.90중량% 이상임을 특징으로 하는 α-알루미나의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102517803B1 (ko) * 2022-02-03 2023-04-05 주식회사 씨아이에스케미칼 고순도 알루미나, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지 분리막 코팅용 슬러리

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993024682A1 (en) * 1992-06-02 1993-12-09 Sumitomo Chemical Company, Limited α-ALUMINA
IL109236A (en) * 1993-04-13 1998-01-04 Sumitomo Chemical Co A-alumina powder and its production
RU2138461C1 (ru) * 1993-07-27 1999-09-27 Сумитомо Кемикал Компани, Лимитед Алюмооксидная композиция (варианты) и способ получения алюмооксидной керамики
US5549746A (en) * 1993-09-24 1996-08-27 General Electric Company Solid state thermal conversion of polycrystalline alumina to sapphire using a seed crystal
EP0679611B1 (en) * 1994-04-28 1999-07-28 Sumitomo Chemical Company Limited Method for producing alpha-alumina powder
FR2722492B1 (fr) * 1994-07-12 1997-03-14 Sumitomo Chemical Co Poudre de nitrure d'aluminium et corps fritte et composition de resine la contenant
AU699077B2 (en) * 1995-02-21 1998-11-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Alpha-alumina and method for producing the same
AU699266B2 (en) * 1995-02-28 1998-11-26 Sumitomo Chemical Company, Limited Metal matrix composite and process for producing the same
JPH09157060A (ja) * 1995-12-06 1997-06-17 Sumitomo Chem Co Ltd 無機焼結多孔体およびフィルタ
CN1169555A (zh) * 1996-07-02 1998-01-07 刘莎 不同自然语言语义受限统一编码的计算机输入法
US6203773B1 (en) * 1999-07-12 2001-03-20 Alcoa Inc. Low temperature mineralization of alumina
TW504497B (en) 2000-05-23 2002-10-01 Sumitomo Chemical Co Alpha-alumina powder and heat-conductive sheet containing the same
JP2002057130A (ja) * 2000-08-14 2002-02-22 Three M Innovative Properties Co Ｃｍｐ用研磨パッド
US6776699B2 (en) * 2000-08-14 2004-08-17 3M Innovative Properties Company Abrasive pad for CMP
JP4122746B2 (ja) 2001-05-21 2008-07-23 住友化学株式会社 微粒αアルミナ粉末の製造方法
TWI291936B (ko) * 2001-05-31 2008-01-01 Tdk Corp
US20030140657A1 (en) * 2001-10-30 2003-07-31 Monika Oswald Method of producing glass of optical quality
DE10297611T5 (de) * 2001-12-27 2005-01-13 Showa Denko K.K. Teilchemförmiges Aluminiumoxid, Verfahren zur Herstellung von teilchenförmigem Aluminiumoxid und Zusammensetzung, die teilchenförmiges Aluminiumoxid enthält
KR20060015416A (ko) * 2002-07-01 2006-02-17 쿠어스 테크, 인코포레이티드 산화알루미늄 세라믹 부품 및 이의 제조방법
JP2004123445A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Sumitomo Chem Co Ltd αアルミナ粉末およびその製造方法
US20060104895A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Transitional alumina particulate materials having controlled morphology and processing for forming same
KR100812105B1 (ko) * 2006-08-28 2008-03-12 한국과학기술연구원 파괴저항성이 높은 평판형 고체산화물 연료전지 스택용복합 밀봉재 및 그 제조방법
CN100390330C (zh) * 2006-09-21 2008-05-28 中国铝业股份有限公司 低温制备片状α－Al2O3单晶颗粒的方法
MX2009004622A (es) * 2006-11-01 2009-05-15 Dow Global Technologies Inc Cuerpos porosos con forma de alfa-alumina y metodos para la preparacion de los mismos.
US20080106010A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 Gratson Gregory M Transparent Ceramic Material and Method of Manufacturing the Same
EP2148837A1 (en) * 2007-04-24 2010-02-03 Nanocerox, Inc. Sintered polycrystalline yttrium aluminum garnet and use thereof in optical devices
JP2008311221A (ja) * 2007-05-14 2008-12-25 Sumitomo Chemical Co Ltd 積層多孔質フィルム
JP5109789B2 (ja) * 2007-05-14 2012-12-26 住友化学株式会社 多孔質フィルムの製造方法
US10137556B2 (en) 2009-06-22 2018-11-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with low roundness factor
JP2010150090A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Sumitomo Chemical Co Ltd αアルミナ粉末
FR2956111B1 (fr) * 2010-02-11 2012-04-20 Baikowski Alumine alpha, utilisation, procede de synthese et dispositif associes
RU2554196C2 (ru) * 2010-03-09 2015-06-27 Сумитомо Кемикал Компани, Лимитед α-ОКСИД АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА САПФИРА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
CN102267710B (zh) * 2010-06-03 2014-05-28 中国石油化工股份有限公司 一种含硼拟薄水铝石及由其制备的氧化铝
CN101942698B (zh) * 2010-09-28 2012-07-04 四川鑫通新材料有限责任公司 α-三氧化二铝单晶体的制备方法
CN103534367A (zh) 2011-03-18 2014-01-22 奥贝特铝业有限公司 从含铝材料中回收稀土元素的方法
RU2013153535A (ru) 2011-05-04 2015-06-10 Орбит Элюминэ Инк. Способы извлечения редкоземельных элементов из различных руд
CA2863755C (en) 2011-06-03 2016-04-26 Orbite Aluminae Inc. Methods for preparing hematite
DE102011111224A1 (de) 2011-08-20 2013-02-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von alpha-Aluminiumoxid
CA2848751C (en) 2011-09-16 2020-04-21 Orbite Aluminae Inc. Processes for preparing alumina and various other products
WO2013104059A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Orbite Aluminae Inc. Processes for treating red mud
CN104520237B (zh) 2012-03-29 2018-05-01 奥佰特氧化铝有限公司 处理飞灰的方法
US10191017B2 (en) * 2012-07-06 2019-01-29 Jtekt Corporation Dynamic characteristic calculation apparatus and its method for machine tool
CA2878744C (en) 2012-07-12 2020-09-15 Orbite Aluminae Inc. Processes for preparing aluminum chloride and various other products by hcl leaching
KR101739211B1 (ko) * 2012-07-27 2017-05-23 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 알루미나 슬러리 및 그 제조 방법 그리고 도공액
CA2885255C (en) 2012-09-26 2015-12-22 Orbite Aluminae Inc. Processes for preparing alumina and magnesium chloride by hc1 leaching of various materials
WO2014051091A1 (ja) 2012-09-28 2014-04-03 Dic株式会社 α－アルミナ微粒子及びその製造方法
US9534274B2 (en) 2012-11-14 2017-01-03 Orbite Technologies Inc. Methods for purifying aluminium ions
CN107572569A (zh) * 2012-12-17 2018-01-12 波拉尔蓝宝石有限公司 制造高纯度氧化铝的方法
DE102013112129A1 (de) * 2013-11-05 2015-05-07 Aesculap Ag Dauerfilter für einen Sterilisationsbehälter, Sterilisationsbehälter und Verfahren zum Herstellen eines Dauerfilters
CN103643290B (zh) * 2013-12-02 2016-03-30 昆明理工大学 一种蓝宝石晶体用高纯氧化铝的提纯方法
CN104628023B (zh) * 2015-02-13 2016-05-25 山东长基化工新材料有限公司 超低钠高温α相氧化铝的制备方法
JP6635340B2 (ja) * 2016-08-24 2020-01-22 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP6866877B2 (ja) * 2018-05-31 2021-04-28 信越化学工業株式会社 低熱抵抗シリコーン組成物
CN112566992A (zh) 2018-08-10 2021-03-26 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 包含多个磨料颗粒的组合物及其使用方法
CN112978772B (zh) * 2019-12-02 2023-01-10 中国石油化工股份有限公司 一种多晶γ-氧化铝八面体颗粒及其制备方法
EP4129911A4 (en) * 2020-03-31 2023-10-04 Denka Company Limited ALUMINA POWDER, RESIN COMPOSITION AND HEAT DISSIPATION COMPONENT
WO2021260140A1 (en) 2020-06-26 2021-12-30 Basf Se Production of porous alpha-alumina supports from boehmitic derived aluminas
WO2021260182A1 (en) 2020-06-26 2021-12-30 Basf Se Process for producing a porous alpha-alumina catalyst support
KR102612361B1 (ko) * 2020-10-07 2023-12-08 주식회사 티세라 α-알루미나 입자를 포함하는 연마재 및 그 제조 방법
CN113233488B (zh) * 2021-05-08 2023-03-21 中铝山东有限公司 一种原晶粒度分布窄的α-氧化铝的制备方法
KR102555516B1 (ko) * 2022-10-05 2023-07-13 대가파우더시스템 주식회사 다공성 세라믹 필터 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303809A (ja) * 1987-01-29 1988-12-12 Sumitomo Chem Co Ltd 粒度分布の狭いアルミナ粉末の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3175883A (en) * 1961-06-05 1965-03-30 Aluminium Lab Ltd Process for reducing the soda content of alumina
US3262754A (en) * 1964-12-07 1966-07-26 Aluminium Lab Ltd Method of making low soda alumina of small crystal size
JPS5215498A (en) * 1975-07-28 1977-02-05 Showa Denko Kk Process for production of granular corrundum
CH654819A5 (de) * 1980-09-23 1986-03-14 Alusuisse Verfahren zur herstellung von grobkristallinem alpha-aluminiumoxid und dessen verwendung.
ATE26819T1 (de) * 1982-08-24 1987-05-15 Alusuisse Verfahren zur herstellung von kristalliner tonerde.
JPS60131825A (ja) * 1983-12-21 1985-07-13 Sumitomo Alum Smelt Co Ltd 低ソ−ダアルミナの製造方法
US4847064A (en) * 1987-12-23 1989-07-11 Aluminum Company Of America Economical process for alpha alumina production
US5302368A (en) * 1987-01-29 1994-04-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for preparation of alumina
US4822592A (en) * 1987-02-05 1989-04-18 Aluminum Company Of America Producing alpha alumina particles with pressurized acidic steam
EP0281265B1 (en) * 1987-02-26 1992-08-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for preparing easily mono-dispersible alumina
FR2652075B1 (fr) * 1989-09-21 1991-12-06 Atochem Macrocristaux d'alumine alpha sous forme de plaquettes et procede d'obtention.
WO1993024682A1 (en) * 1992-06-02 1993-12-09 Sumitomo Chemical Company, Limited α-ALUMINA
JP3744010B2 (ja) * 1993-06-30 2006-02-08 住友化学株式会社 α−アルミナ粉末の製造方法
RU2138461C1 (ru) * 1993-07-27 1999-09-27 Сумитомо Кемикал Компани, Лимитед Алюмооксидная композиция (варианты) и способ получения алюмооксидной керамики

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303809A (ja) * 1987-01-29 1988-12-12 Sumitomo Chem Co Ltd 粒度分布の狭いアルミナ粉末の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102517803B1 (ko) * 2022-02-03 2023-04-05 주식회사 씨아이에스케미칼 고순도 알루미나, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지 분리막 코팅용 슬러리

Also Published As

Publication number Publication date
CZ283469B6 (cs) 1998-04-15
BR9306465A (pt) 1998-06-30
SK145994A3 (en) 1995-07-11
CZ283394B6 (cs) 1998-04-15
CZ299694A3 (en) 1995-08-16
SK146194A3 (en) 1995-07-11
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CZ299794A3 (en) 1995-10-18
KR950701988A (ko) 1995-05-17
KR950701986A (ko) 1995-05-17
RU2114059C1 (ru) 1998-06-27
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DE69324582T2 (de) 1999-09-09
EP0644277B1 (en) 1999-11-03
BR9306463A (pt) 1998-06-30
HU9403450D0 (en) 1995-05-29
EP0644279A4 (en) 1995-09-27
WO1993024680A1 (en) 1993-12-09
SK281673B6 (sk) 2001-06-11
WO1993024681A1 (en) 1993-12-09
CN1034012C (zh) 1997-02-12
KR100258786B1 (ko) 2000-06-15
CN1034010C (zh) 1997-02-12
EP0644278A4 (en) 1995-09-27
WO1993024682A1 (en) 1993-12-09
HUT70875A (en) 1995-11-28
DE69324581D1 (de) 1999-05-27
RU94046211A (ru) 1996-10-20
SK146094A3 (en) 1995-07-11
DE69324582D1 (de) 1999-05-27
EP0644278B1 (en) 1999-04-21
CN1079717A (zh) 1993-12-22
RU94046206A (ru) 1996-10-20
CA2137249A1 (en) 1993-12-09
RU94046207A (ru) 1996-10-20
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CZ284790B6 (cs) 1999-03-17
HU216730B (hu) 1999-08-30
CZ299894A3 (en) 1995-09-13
CA2137248A1 (en) 1993-12-09
EP0644278A1 (en) 1995-03-22
DE69326950T2 (de) 2000-04-20
HU216721B (hu) 1999-08-30
DE69326950D1 (de) 1999-12-09
HU9403448D0 (en) 1995-05-29
SK281471B6 (sk) 2001-04-09
AU677583B2 (en) 1997-05-01
KR950701987A (ko) 1995-05-17
HUT70897A (en) 1995-11-28
HUT70895A (en) 1995-11-28
CA2137247A1 (en) 1993-12-09
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CN1079716A (zh) 1993-12-22
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DE69324581T2 (de) 1999-11-18
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RU2107661C1 (ru) 1998-03-27
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CN1034011C (zh) 1997-02-12
EP0644279A1 (en) 1995-03-22
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AU678355B2 (en) 1997-05-29
AU4091093A (en) 1993-12-30
PL175036B1 (pl) 1998-10-30

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