TW201034961A - Alpha-alumina powder - Google Patents

Description

201034961 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於〇：-氧化鋁粉末，特別是適用以製造單 晶藍寶石的α -氧化鋁粉末。 【先前技術】 α -氧化鋁粉末係用以製造單晶藍寶石之有用的原料 Ο 。單晶藍寶石可以自藉由使得α-氧化鋁粉末在金屬鉬製 的坩鍋中加熱和熔化而得的熔融物拔出（JP-A-05-09 756 9 )° 仍希望能夠提供可以高體積效能引至坩鍋中且適合用 以製造孔隙少且不會在熱熔步驟中引發坩鍋之氧化反應的 單晶藍寶石的<2-氧化銘粉末。 【發明內容】 Ο 本發明的目的係提供α -氧化鋁粉末，其能夠以高整 體密度裝塡至坩鍋中且適合用以製造孔隙少且不會在熱熔 步驟中引發坩鍋之氧化反應的單晶藍寶石。 據此，本發明提供一種α -氧化鋁粉末’其純度爲 99.99重量％或更高，比表面積由〇.1至2.0平方米/克’ 相對密度由80至95%，密閉孔隙度爲4%或較低，鬆散整 體密度爲2.4克/立方公分或較高，此藉根據118 11930 1 -2-3 ( 1 999 )之測定氧化鋁粉末之物理性質的方法測定。 本發明之α -氧化鋁粉末能夠以較大量裝塡至坩鍋中 -5- 201034961 且在加熱熔化步驟中幾乎不會使得坩鍋氧化。可自藉由本 發明之〇：-氧化鋁粉末在坩鍋中加熱和熔化而得的熔融物 拉拔出孔隙少的單晶藍寶石》 【實施方式】 本發明之α -氧化鋁粉末之純度爲99.99重量％或更高 ’比表面積由 0.1至2.0平方米/克，相對密度由80至 95%，密閉孔隙度爲4%或較低，鬆散整體密度爲2.4克/ 立方公分或較高。具有此純度、比表面積、相對密度、密 閉孔隙度和鬆散整體密度的α -氧化鋁粉末可製自，例如 ’鍛燒α -氧化鋁先質和α -氧化鋁晶種粒子之混合物。 前述製法中所用的α -氧化鋁先質係可藉锻燒處理而 轉化成α: ·氧化鋁之化合物。此化合物的例子包括烷氧化 鋁，如，異丙氧化鋁、乙氧化鋁、二級丁氧化鋁和三級丁 氧化鋁；氫氧化鋁；過渡型氧化鋁，如，r -氧化鋁、（5 -氧化鋁和e -氧化鋁；和諸如此類者。通常，使用氫氧化 鋁。 氫氧化鋁可藉由將可水解的鋁化合物加以水解而得。 可水解的鋁化合物的例子包括烷氧化鋁和氯化鋁。其中， 就純度觀點，以烷氧化鋁爲佳。 未特別限制氫氧化鋁的晶體形式，且其可爲非晶狀結 構或水鋁氧結構。以屬於水鋁土晶體結構的晶體形式爲佳 〇 下文中，將以使用氫氧化鋁作爲α -氧化鋁的先質爲 -6 - 201034961 例，解釋根據本發明之α -氧化鋁粉末之製備。 前述方法中使用的α -氧化鋁晶種粒子係藉由硏磨純 度爲99.99重量％或更高且中數粒徑由〇.1至1.0微米（以 0_1至0.4微米爲佳）的高純度α -氧化鋁粒子而得。難以 工業規模製造粒子直徑低於0 · 1微米的α -氧化鋁晶種粒 子，而粒子直徑超過1.0微米的α-氧化鋁晶種粒子未提 供具有本發明所定義之比表面積、相對密度和密閉孔隙度 〇 的α-氧化銘粉末。 硏磨高純度α -氧化鋁粒子之方法的例子包括含有硏 磨乾燥狀態的高純度α -氧化鋁之乾硏磨法，及可使用包 含藉添加溶劑以硏磨漿料狀態的高純度α -氧化鋁之濕硏 磨法。其中，就α-氧化鋁粒子與氫氧化鋁之均勻混合的 觀點，通常使用濕硏磨法，其將述於下文中。 關於濕硏磨高純度0：-氧化鋁，可以使用硏磨設備（如 ’球磨機）和介質攪動硏磨機。此硏磨設備中，通常使用 〇 水作爲溶劑。此外’可以將分散劑加至用以進行硏磨的介 質中以改良分散性。較佳地’此分散劑係可藉鍛燒處理而 分解或蒸除的聚合型分散劑（如，聚（丙烯酸銨）），此因 引至所得α-氧化鋁粉末中的雜質較少之故。 就所得的α -氧化鋁晶種粒子之較少污染的觀點，較 佳地’硏磨0：-氧化鋁所用的硏磨設備爲其表面係與α -氧 化鋁接觸且由高純度α -氧化鋁製造或襯有樹脂的設備。 於使用介質攪動硏磨機之硏磨的情況中，硏磨介質以製自 高純度α -氧化鋁爲佳。 -7- 201034961 每100重量份锻燒後的α-氧化鋁粒子，前述方法中 使用的α -氧化鋁晶種粒子的量以0.1至10重量份爲佳， 0.3至7重量份更佳。若α -氧化鋁晶種粒子的量低於〇.1 重量份，則無法得到具有本發明定義之比表面積、相對密 度和密閉孔隙度的α -氧化鋁粉末。若α -氧化鋁晶種粒子 的量超過1 〇重量份，則無法修飾所得α -氧化鋁粉末的比 表面積、相對密度和密閉密孔隙度，且添加量無需提高。 α -氧化鋁晶種粒子通常以源自於濕磨的漿料形式使 用並與氫氧化鋁混合。以漿料中的水計，每1 〇〇重量份氫 氧化鋁，前述方法使用之含有α -氧化鋁晶種粒子的漿料 用量通常由100至200重量份，以120至160重量份爲佳 。若水量超過200重量份，則混合物形成漿料且因比較不 需要大量能量用於乾燥。若水量低於1 00重量份，則混合 物的流動性變的太低，使得α -氧化鋁晶種粒子和氫氧化 鋁無法充分混合。 α -氧化鋁晶種粒子和氫氧化鋁的混合過程中，使用 球磨機混合，或對混合物施以超音波，藉此，α -氧化鋁 晶種粒子和氫氧化鋁能夠以分散性良好的方式混合。較佳 地’使用葉片型混合機（其可藉由施以剪力而使材料混合 )’此因α -氧化銘晶種粒子和氫氧化銘可更均勻地混合 之故。 混合之後’使含有氫氧化銘和α -氧化銘晶種粒子之 混合物乾燥而移除水。乾燥溫度通常由80至1 8〇t。此 外’較佳地’使用流化床乾燥機使混合物流化和乾燥以改 -8- 201034961 良α -氧化鋁粉末的鬆散整體密度。 然後，鍛燒氫氧化鋁和α -氧化鋁晶種粒子之混合物 。就容易製造具有本發明定義之純度、比表面積、相對密 度和密閉密孔隙度之《 -氧化鋁粉末的觀點，锻燒溫度通 常由1200至1450 °C，以1250至1400 °C爲佳。若鍛燒溫 度超過1 450 °C，則因過度燒結而導致比表面積降低、密 閉孔隙度提高，或易造成α-氧化鋁粉末被來自鍛燒爐的 〇 雜質所污染。若鍛燒溫度低於1 200 °c，則氫氧化鋁無法 充分轉化成α -結構，或於一些情況中比表面積會提高。 混合物以（例如）3 0 °C /小時至5 0 0 °C /小時的加熱速率 加熱至锻燒溫度。锻燒停留時間可爲一足以造成氫氧化鋁 充分α化（alphatization )的時間。雖然停留時間隨著氫 氧化鋁對α -氧化鋁晶種粒子的比例、鍛燒爐的類型、鍛 燒溫度、鍛燒氛圍.·等而改變，停留時間通常由30分鐘 至24小時，以1至1 〇小時爲佳。 〇 混合物以在空氣或在惰性氣體（如，氮氣或氬氣）中鍛 燒爲佳。或者，鍛燒處理可以在具有高分壓水蒸氣的高濕 度氛圍中進行。 常用的鍛燒爐（如，管狀電爐、盒型電爐、隧道爐、 遠紅外光爐、微波加熱爐、軸爐、反射爐、旋轉窯和輥膛 窯）可用於本發明之鍛燒處理。此混合物可以在批次法或 連續法中鍛燒。緞燒處理可以在靜態或在流化態進行。 藉鍛燒處理而得到的粗製α -氧化鋁粉末之純度爲 99.99重量％或更高，比表面積由〇」至2.0平方米/克， 201034961 相對密度由8 0至9 5 %和密閉孔隙度爲4 %或較低。 本發明之氧化鋁粉末的鬆散整體密度爲2.4克/立 方公分或較高，此係藉根據JIS R93 0 1 -2-3 ( 1 999 )之測 定氧化鋁粉末之物理性質的方法測定。具有此鬆散整體密 度的α -氧化鋁粉末的例子包括具有下列性質之α -氧化鋁 粉末：在藉由根據JIS Κ0069 ( 1992)的乾燥過篩試驗 (dry sieving test)測得之乾燥過鋪粒子的粒子直徑分佈中 ，粒子直徑低於75微米的粒子量係1 0重量％或較高且60 重量。/。或較低，50重量％或較低爲佳；粒子直徑超過2.8 毫米的粒子量係1 5重量％或較低，1 0重量％或較低爲佳 ，理想上爲0重量％ ;且一或多個頻率最高峰出現於粒子 直徑範圍爲100微米或較高且低於85 0微米處。若粒子直 徑低於75微米的粒子量低於1 0重量％或高於60重量％， 則所得α -氧化鋁粉末的鬆散整體密度不會落在本發明定 義的範圍內。若粒子直徑高於2.8毫米的粒子量超過15 重量％，則所得α -氧化鋁的鬆散整體密度不會落在本發明 定義的範圍內。 本發明之α -氧化鋁粉末的一或多個頻率最高峰出現 於粒子直徑範圍爲100微米或更高並低於850微米處，以 出現於粒子直徑範圍爲100微米或更高且低於5 00微米處 爲佳。本發明之α -氧化鋁粉末可由具有單一粒子直徑的 粒子所組成。 除了滿足前述條件的粒子直徑分佈以外，本發明之 α-氧化鋁粉末的粒子直徑分佈中，粒子直徑爲75微米或 -10- 201034961 較高且低於loo微米的粒子量是ι〇重量％或較低，粒子 直徑爲850微米或較高且低於1毫米的粒子量是10重量 %或較低，一或多個頻率最高峰出現於粒子直徑範圍爲1 毫米或較高處，且D2和D1滿足關係（1): 2D! < D2 < 20DJ (1) 〇 且Ml對M2的比（M1/M2 )是0.05或較高，其中D2是對 應於出現於前述範圍中之頻率最高峰中之具有最多最大粒 子直徑之頻率最高峰的最大粒子直徑，且M2爲其頻率； 而D1是對應於出現於粒子直徑範圍爲100微米或較高且 低於850微米之頻率最高峰中之具有最少最大粒子直徑的 頻率最高峰之最大粒子直徑，而Ml爲其頻率。 更佳地，D2和D1滿足關係（2): 〇 5D, < D2 < 15D, (2) 且Ml對M2的比（Ml/M2)是0.1或較高，更佳是1或較高 且通常是5.0或較低。 作爲具有前文解釋之粒子直徑分佈的α -氧化鋁粉末 ，當藉前述方法製備的α -氧化鋁粉末滿足該粒子直徑分 佈時，其本身即可以使用。若藉前述方法製備的α -氧化 鋁粉末未能滿足此粒子直徑分佈，則所得的α -氧化鋁粉 末經硏磨並藉JIS Κ0069 ( 1 992 )定義的方法任意乾燥過 201034961 篩，然後，粉末之經過篩的部分以混合的粉末滿足此粒 直徑分佈的比例再混合。 更佳地，就在前述粒子直徑分佈中之粒子直徑低 75微米的α-氧化鋁粉末而言’對應於累積百分比爲 重量％的粒子直徑（此藉雷射繞射法測定）之粒子直徑爲 微米或較高，且一或多個頻率最高峰出現於5微米或較 且低於75微米的粒子直徑範圍內，一或多個頻率最高 特別地出現於1 〇微米或較高且低於4 0微米的粒子直徑 圍內。或者，此α-氧化鋁粉末可由具有單一粒子直徑 粒子所組成。 具有對應於累積百分比爲50重量％的粒子直徑之 述粒子直徑和頻率最高峰的α -氧化鋁粉末可藉由將前 α ·氧化鋁細粉末（其粒子直徑低於75微米，粒子直徑 應於累積百分比爲50重量％和頻率最高峰的前述粒子 徑）添加至藉由再度混合藉硏磨和任意乾燥過篩而得之 述α -氧化鋁粉末部分而得的CK -氧化鋁粉末中而製得。 前述使用的α-氧化鋁細粉末可藉由將含有α-氧化 晶種粒子和氫氧化鋁之混合物的漿料加以噴霧乾燥以得 α -氧化鋁先質的細粉末，及锻燒該α -氧化鋁先質的細 末而製得。此噴霧乾燥係藉由使漿料噴霧通過一或多個 嘴以形成液滴及使液滴在空氣流中乾燥的方式進行。藉 ，噴霧的液滴中的水被蒸發，留下α -氧化鋁先質的細 末。此α-氧化鋁先質的細粉末的粒子直徑通常由約20 米至約200微米。可藉調整噴霧通過噴嘴之液滴的尺寸 子 於 50 10 局 峰 範 的 刖 述 對 直 ·» -*-刖 鋁 到 粉 噴 此 粉 微 -12- 201034961 漿料中的水含量，.等而控制先質粒子的粒子直徑。可藉由 使含有α -氧化鋁的單一成分漿料噴霧乾燥及鍛燒該經噴 霧乾燥的粒子而製得α -氧化鋁細粉末。 此漿料可藉球磨機、超音波分散.·等製得。以使用超 音波分散爲佳’此因噴霧乾燥的材料較不會被雜質污染。 通常使用水作爲漿料的溶劑。爲改良分散性，可將分散劑 加至漿料中。爲維持高純度的目的，此分散劑以可藉鍛燒 〇 處理而蒸除且不留雜質的聚合型分散劑（如，聚（丙烯酸銨 ))爲佳。 〇：-氧化鋁先質的細粉末可藉由前述製造α -氧化鋁粉 末所用的相同方法在相同條件下鍛燒。藉此，得到α -氧 化鋁細粉末。 然後’得到的α -氧化鋁細粉末添加至〇：-氧化鋁粉末 中並與其混合。較佳地，就防止所得的α —氧化鋁粉末被 污染的觀點’混合設備之表面其與α-氧化鋁接觸由高純 Ο 度《 -氧化鋁製造或襯有樹脂。 所得的-氧化鋁粉末之純度爲99.99重量％或更高， 比表面積由0.1至2.0平方米/克，以0.2至1.0平方米/克 爲佳’相對密度由80至95%，密閉孔隙度爲4%或較低， 和鬆散整體密度爲2.4克/立方公分或較高，此藉根據jIS Κ93 0 1 ·2_3 ( 1 999 )之測定氧化鋁粉末之物理性質的方法 測定。 本發明中，75微米或更高的粒子直徑是指乾燥過篩 粒子直徑’其藉使用根據jIS Ζ8801 ( 1987)定出之網目 -13- 201034961 尺寸分別爲75微米、100微米、212微米、3 00微米、 425微米、500微米、710微米、850微米、1毫米、2毫 米和2 · 8毫米的標準篩網，並定出粒子無法通過的鋪網之 最大網目尺寸而測得。具有粒子直徑爲75微米或更高之 粒子的粒子直徑分佈是指藉根據K0069 ( 1 992 )的乾 燥過篩試驗，使用前述標準篩網測量之乾燥過篩粒子直徑 的分佈。 由於本發明之α -氧化鋁粉末的純度爲99.9%或更高 且因此其包含較少之雜質，其易藉使其加熱和熔化及冷卻 而單晶化以製造單晶藍寶石。此外’由於本發明的^ -氧 化鋁粉末所具有的比表面積由〇.1至2.0平方公分/克’以 0.2至1.0平方公分/克爲佳，其粒子表面自大氣吸附的水 量少。由於本發明的α -氧化鋁粉末具有的相對密度爲80 至95%，密閉孔隙度爲4%或較低，且鬆散整體密度爲2.4 克/立方公分或較高，製造步驟中，密閉晶胞所捕捉的水 量少，使得在加熱和熔化期間內，α -氧化鋁粉末不易使 得坩鍋因爲水而氧化，且在單晶藍寶石中形成的孔隙減少 〇 本發明的α -氧化鋁粉末可以作爲生長單晶藍寶石之 方法（如，EFG法和Czochralski法）中的原料。 實例 下文中，將藉下列實例以更詳細的方式描述本發明 但實例不以任何方式限制本發明之範圍。 -14- 201034961 實例所使用的評估方法如下： (1) 相對密度 自密閉孔隙體積計算燒結密度，其係由孔隙體積（開 放孔隙體積）和粒子密度計算得到，並作爲所得α -氧化鋁 的相對密度。孔隙體積係測量孔隙半徑爲1微米或較低的 孔隙之孔隙體積，其係藉永進入法，使用A u t ο ρ 〇 r e 111 〇 9420 永孔隙計（Micrometries Instrument Corporation 製造 )在樣品於1 2 0 °C乾燥4小時之後測得。 相對密度（％)=(燒結密度/ 3 · 9 8) X 1 0 0 燒結密度（克/立方公分）=1/[(1/3.98) +孔隙體積+密閉孔隙體積） 密閉孔隙體積（立方公分/克）= (1/粒子密度）-(1/3.98) (2) 密閉孔隙度 〇 密閉孔隙度係根據下列方程式，自粒子密度計算而得 。粒子密度係根據JIS R7222中定義的真實比重測定法計 算。 密閉孔隙度（％) = [(密閉孔隙體積）/{( 1/3.98) +孔隙體積 +密閉孔隙體積}]xl〇〇 (3 )雜質濃度和純度 藉固態原子放射光譜術測定S i、F e、C u和M g的含 -15- 201034961 量。Na和Ca的含量分別係在鹼熔合之後’藉原子吸收光 譜和ICP原子放射光譜測定。 純度係α -氧化鋁中所含的A12 Ο 3總量，且係藉由自 雜質濃度計算 Si02、MgO、CuO、Fe2〇3、Cao 和 Na20 的 總量（ppm)並以1扣除此計算値而得。計算式如下： 純度（％)=1〇〇><{〗-[雜質總量（？？111)]} (4 )粒子直徑分佈 粒子直徑爲75微米或更高的粒子之粒子直徑分佈係 根據JIS K0069 ( 1 992 )根據乾燥過篩法，使用根據JIS Z8 80 1 ( 1 9 87 )設計的標準篩，以網目尺寸分別爲75微米 、100微米、212微米、300微米、425微米、500微米、 600微米、710微米、850微米、1毫米、2毫米和2.8毫 米的標準篩網定出。 對應於累積百分比爲5 0重量％的粒子直徑之粒子直 徑及粒子直徑低於75微米的粒子之粒子直徑分佈係藉雷 射繞射法測定。 (5)鬆散整體密度 鬆散整體密度係根據JIS R93 0 1 -2-3 ’藉由將樣品引 至標準容器中並自引入的樣品之重量和體積計算定出。 (6)平均粒子直徑 -16- 201034961 α -氧化鋁晶種粒子的平均粒子直徑係藉雷射繞射法 ’使用雷射粒子直徑分佈測定設備（Microtrack，Nikkiso Co·, Ltd.製造）測定且使用對應於累積百分比爲50重量％ 的粒子直徑之粒子直徑作爲平均粒子直徑。 (7 )比表面積 比表面積係藉氮吸附法，使用BET比表面積測定設 ❹ 備（2300-PC-1A，Shimadzu Corporation 製造）測定。 (8)水量 α-氧化鋁粉末吸附的水量係根據JIS H1901-1977, 藉由使得α -氧化鋁粉末的樣品於1 1 0 °C乾燥並測定減低 的重量（以其爲作水量）而定出。 實例1 闻純度α -氧化銘（商標名：ΑΚΡ-53，Sumitomo Chemical Co.，Ltd.製造）作爲α-氧化銘晶種粒子。此α· 氧化鋁與水混合，然後以濕球磨機硏磨以製備含有相對於 固體含量爲20重量份氧化鋁晶種粒子的ct -氧化鋁晶種粒 子的漿料。此氧化鋁晶種粒子的平均粒子直徑是0.25微 米。 藉烷氧化鋁的水解反應得到的高純度氫氧化鋁作爲 α -氧化鋁先質。此《 -氧化鋁晶種粒子和氫氧化鋁以其內 表面上具有具多階段交錯形狀分解結構之可以高速轉動的 -17- 201034961 攪動葉片的摻合型混合機混合。每100重量份鍛燒之後得 到的粗製α -氧化鋁粉末，混合步驟中所用的0：-氧化鋁晶 種粒子的量係1 ·7重量份。每100重量份的氫氧化鋁，漿 料中的水量是1 4 9重量份。混合之後’混合物以流化床乾 燥設備乾燥以蒸除水並得到含有^ _氧化銘晶種粒子的α -氧化鋁先質。此粉末以100°c /小時的加熱速率加熱並於溫 度爲1 3 3 5 °C锻燒4小時以得到α -氧化鋁粉末。 α -氧化鋁晶種粒子和氫氧化鋁的漿料以摻合型混合 機混合，然後以施用超音波而分散，以得到含有.1 〇重量 %氫氧化鋁的混合漿料。然後，混合漿料經噴霧乾燥以得 到含有α -氧化鋁晶種粒子的α -氧化鋁先質細粉末。此先 質細粉末以100°C /小時的加熱速率加熱並於溫度爲1350 t鍛燒4小時以得到平均粒子直徑爲3 3微米的α -氧化鋁 細粉末。2 5重量份的此ct -氧化鋁細粉末加至1 0 0重量份 的粗製α -氧化鋁粉末中，以得到a -氧化鋁粉末。 此粉末的相對密度爲86%且密閉孔隙度爲2.7%。在 此粉末之以重量爲基礎的粒子直徑分佈中，粒子直徑低於 7 5微米的粒子量爲2 1 . 1重量％，粒子直徑高於2.8毫米 的粒子量爲2.8重量％，一個頻率最高峰出現於粒子直徑 爲100微米或更高且低於212微米的範圍內。此外，粒子 直徑爲75微米或更高且低於1〇〇微米的粒子量爲3.5重 量％，粒子直徑爲8 5 0微米或更高且低於1毫米的粒子量 爲2.6重量％，且一個頻率最高峰出現於粒子直徑爲1毫 米或更高且低於2毫米的範圍內，D2比D1大1〇倍，且 -18- 201034961 M1/M2比是1.72，一個頻率最高峰出現於粒子直徑爲5 微米或更高且低於75微米的範圍內’粉末的鬆散整體密 度爲2.4克/立方公分。粉末中的Si、Na、Mg、Cu、Fe和 Ca含量分別是7ppm、2ppm、lppm或較低、ippm或較低 、5ppm、及低於0.3ppm，氧化銘純度是99.99%，比表面 積是0.4平方米/克，且吸附的水量是0.004重量％。即， 得到的α -氧化鋁粉末含有少量的吸附水且具有低密閉孔 〇 隙度和高鬆散整體密度。 實例2 使用高純度α -氧化鋁（商標名：ΑΚΡ-3 000， Sumitomo Chemical Co.，Ltd.製造），製得含有 60 重量 ％ α -氧化鋁的單份式漿料。此漿料經噴霧乾燥，然後以 1 0 (TC /小時的加熱速率加熱並於1 3 5 0 °c锻燒4小時以得到 平均粒子直徑爲24微米的α -氧化鋁細粉末。1 1重量份 〇 的此α-氧化鋁細粉末加至100重量份藉實例1的方法製 備的粗製α -氧化鋁粉末中，以得到α -氧化鋁粉末。 此粉末的相對密度爲88%且密閉孔隙度爲3.7%。在 此粉末之以重量爲基礎的粒子直徑分佈中，粒子直徑低於 75微米的粒子量爲10.7重量％，粒子直徑高於2.8毫米 的粒子量爲3.6重量％，一個頻率最高峰出現於粒子直徑 爲100微米或更高且低於212微米的範圍內。此外，粒子 直徑爲75微米或更高且低於1〇〇微米的粒子量爲2.9重 量％，粒子直徑爲850微米或更高且低於1毫米的粒子量 -19- 201034961 爲3.1重量。/。，且一個頻率最高峰出現於粒子直徑爲1毫 米或更高且低於2毫米的範圍內’ D2比D1大10倍’且 M1/M2比是0.92，且一個頻率最局峰出現於粒子直徑爲5 微米或更高且低於75微米的範圍內’粉末的鬆散整體密 度爲2.6克/立方公分。粉末中的Si、Na、Mg、Cu、Fe和 Ca含量分別是7ppm、2ppm、lppm或較低、lppm或較低 、7ppm、及0.6ppm，氧化銘純度是99.99%，比表面積是 0.2平方米/克，且吸附的水量是〇 · 〇 〇 1重量％。即，得到 的α -氧化鋁粉末含有少量的吸附水且具有低密閉孔隙度 和高鬆散整體密度。 -20-

Claims (1)

1. 201034961 七、申請專利範圍： 1. 一種氧化鋁粉末’其純度爲99.99重量％或更高 ，比表面積由〇·1至2.0平方米/克，相對密度由80至 95%，密閉孔隙度爲4%或較低，鬆散整體密度爲2.4克/ 立方公分或較高，此藉根據 JIS R9301-2-3 ( 1999)之測 定氧化鋁粉末之物理性質的方法測定。 2. 如申請專利範圍第1項之α-氧化鋁粉末，其中在藉 〇 由根據JIS Κ0069 ( 1 992 )的乾燥過篩試驗（dry sieving test)得到之以重量爲基礎的粒子直徑分佈中，粒子直徑低 於75微米的粒子量係10重量％或較高且60重量％或較低 ;粒子直徑超過2·8毫米的粒子量係15重量％或較低；且 —或多個頻率最高峰出現於粒子直徑範圍爲100微米或較 高且低於850微米處，前提在於粒子直徑係標準篩網之最 大網目尺寸，在根據JIS Ζ8 801 ( 1987)的標準篩網中， α -氧化鋁粉末粒子無法通過該標準篩網之最大網目尺寸 〇 3. 如申請專利範圍第2項之α -氧化鋁粉末，其中，在 前述粒子直徑分佈中，粒子直徑爲7 5微米或較高且低於 100微米的粒子量係10重量％或較低；粒子直徑爲850微 米或較高且低於1毫米的粒子量係1 0重量％或較低，且一 或多個頻率最高峰出現於粒子直徑範圍爲1毫米或較高處 ’其中D 2和D 1滿足關係（1): (1) 2D! < D2 < 20Di -21 - 201034961 且Ml對M2的比（Ml/M2 )是0.05或較高’其中D2是對 應於出現於前述範圍中之頻率最高峰中之具有最多最大粒 子直徑之頻率最高峰的最大粒子直徑’且M2爲其最大値 ，而D 1是對應於出現於粒子直徑範圍爲1 〇 〇微米或較高 且低於850微米之頻率最高峰中之具有最少最大粒子直徑 的頻率最高峰之最大粒子直徑，而Ml爲其最大値。 4. 如申請專利範圍第3項之α-氧化鋁粉末，其中就在 該粒子直徑分佈中之粒子直徑低於75微米的氧化鋁粉 f) 末而言，對應於累積百分比爲5 0重量％的粒子直徑（此藉 雷射繞射法測定）之粒子直徑爲1 0微米或較高，且一或 多個頻率最高峰出現於5微米或較高且低於75微米的粒 子直徑範圍內。，. ： 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之α -氧化鋁粉 末，其中Si、Na、Ca' Fe' Cu和Mg的各者含量係10 ppm或較低。 6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之氧化鋁粉 υ 末，其作爲製造單晶藍寶石的原料。 -22- 201034961 四 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：無。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明：無 201034961 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無