板状氧化铝粉末的制法及板状氧化铝粉末制造技术

将γ－氧化铝粉末96质量份、AlF3粉末4质量份、作为晶种的α－氧化铝粉末0.17质量份用罐磨机进行混合。对使用的各原料的纯度进行评价，结果，Al、O、F、H、C、S以外的各元素的质量比例为10ppm以下。将得到的混合粉末300g放入纯度99.9质量％的高纯度氧化铝制的匣钵中，盖上纯度99.9质量％的高纯度氧化铝制的盖子，在电炉内，空气流中于900℃进行3小时的热处理，得到板状氧化铝粉末。AlF3质量除以匣钵的体积而得到的值(AlF3质量/容器体积)为0.016g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】板状氧化铝粉末的制法及板状氧化铝粉末
本专利技术涉及板状氧化铝粉末的制法及板状氧化铝粉末。
技术介绍
专利文献1中公开一种将板状氧化铝粉末用作原料的一部分制作而成的取向氧化铝烧结体，说明通过使氧化铝烧结体取向而使得耐腐蚀性、耐热性得到提高。但是，为了得到高的耐腐蚀性、耐热性，需要减少烧结体中的杂质，为了进一步提高特性，要求高纯度的板状氧化铝粉末。另一方面，众所周知高纯度且致密的氧化铝烧结体具有透光性，专利文献2中，对具有三斜晶、单斜晶、斜方晶、正方晶、三方晶或六方晶的结晶结构的陶瓷多晶体的透光性进行了公开。由此，说明将板状氧化铝粉末用作原料的一部分制作而成的取向氧化铝烧结体能够实现充分的耐热性和高的直线透过率。但是，众所周知通常为了在氧化铝烧结体中实现高的透光性必须使氧化铝烧结体为高纯度，需要高纯度的板状氧化铝粉末。作为板状氧化铝粉末的制法，众所周知例如专利文献3～5、非专利文献1中记载的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第2916664号公报专利文献2：日本特开2002－293609号公报专利文献3：日本特许第3759208号公报专利文献4：日本特许第4749326号公报专利文献5：日本特许第5255059号公报非专利文献非专利文献1：J.Am.Ceram.Soc.,77[11]2977-84(1994)
技术实现思路
但是，专利文献3中，在制造板状氧化铝粉末时因添加物的影响等而残留有杂质，因此，无法得到高纯度的板状氧化铝粉末。另外，专利文献4、5中，记载有合成板状氧化铝粉末后、通过清洗工序等除去添加剂等的方法，但是，对于实现99.9质量％以上的高纯度而言不够充分。另一方面，非专利文献1中，公开有使用γ－氧化铝粉末或勃姆石粉末和HF溶液来制作板状氧化铝粉末的方法，但是，需要使用不易操作的HF溶液。另外，非专利文献1的方法包括将γ－氧化铝粉末表面用HF溶液进行处理的工序，在粉末处理量较多的情况下，γ－氧化铝粉末的处理状态有可能产生差异而对板状氧化铝的粒径、形状造成影响。因此，为了大量制作板状氧化铝粉末，需要分多次进行HF处理，在作业性、制造成本上存在问题。本专利技术是为了解决该课题而完成的，其主要目的是不使用不易操作的HF溶液而简便地得到大量的高纯度的板状氧化铝粉末。本专利技术的板状氧化铝粉末的制法包括以下工序：(a)将AlF3粉末和选自由三水铝石、勃姆石及γ－氧化铝构成的组中的至少1种过渡氧化铝粉末按AlF3的含有率为0.25质量％以上进行混合，得到Al、O、F、H、C、S以外的元素的合计为1000ppm以下的混合粉末；(b)作为容器，准备所述混合粉末中所包含的AlF3的质量除以所述容器的体积而得到的值为1×10-4g/cm3以上的容器，将所述混合粉末放入所述容器中并盖上盖子、或者将所述混合粉末放入所述容器中进行密闭、或将所述混合粉末封闭在由多孔质材料构成的容器中，于750～1650℃进行热处理，由此得到板状的α－氧化铝粉末。应予说明，本专利技术中的元素的合计值是将用后述的ICP(电感耦合等离子体)发光分析、燃烧(高频加热)－红外线吸收法、惰性气体熔融－热导法、惰性气体熔融－非分散型红外线吸收法、高温水解－离子色谱法所检测到的元素的定量值加到一起而得到的。根据本专利技术的板状氧化铝粉末的制法，无需使用不易操作的HF溶液，就能够以高纯度简便地得到板状的α－氧化铝粒子的集合体亦即板状氧化铝粉末。另外，关于本专利技术的制法，只要将过渡氧化铝粉末和AlF3粉末进行混合就能够得到起始原料，因此，即使增加单次的处理量，也不会对得到的板状氧化铝粉末的品质造成影响。过渡氧化铝粉末和AlF3粉末的混合优选使用湿式混合、干式混合等方法。作为湿式混合的方法，可以使用罐磨机、自转公转式混合机、滚筒筛等。湿式混合的情况下，需要对溶剂进行干燥，该干燥方法可以使用大气干燥、不活泼气氛干燥、真空干燥等任何一种方法。另一方面，干式混合可以使用采用了搅拌叶片等的搅拌混合机、摇滚式混合机、自转公转式混合机等。应予说明，关于AlF3粉末的形态，只要能够与过渡氧化铝粉末均质地混合，就没有特别的限定，可以为微粒，也可以为薄片状，还可以为纤维状。另外，即使准备多个膜或块形态的AlF3并加入到过渡氧化铝粉末中，也能够发生同样的反应，但是，由于得到的板状氧化铝粉末为非均质，所以不理想。该制法中，虽然由上述的过渡氧化铝粉末得到板状的α－氧化铝粒子的反应机制不明，但是，认为与过渡氧化铝粉末和AlF3的反应有关。另外，为了促进板状化、α化，需要在容器上盖上盖子、或者进行密闭、或使用多孔质容器等在某种程度封闭气体成分的状态下进行热处理，进一步认为气体成分有助于反应。因此，还认为由气氛中的水分或过渡氧化铝粉末中所包含的水分等产生的水蒸气也有可能有助于反应。从这些方面考虑，热处理气氛优选大气中、或者不活泼气氛中，特别优选大气中。本专利技术的板状氧化铝粉末的制法中，对有助于板状化的因子进行了潜心研究，结果可知：该因子为混合粉末中的AlF3的质量％及AlF3质量/容器体积的值。虽然该理由不明，但推断这是因为能够使AlF3参与的反应中产生的气体成分的浓度保持恒定。本专利技术的板状氧化铝是通过上述的制法制作而成的板状氧化铝。该板状氧化铝能够用作制作取向氧化铝时的原料。例如可以通过TGG(TemplatedGrainGrowth)法来制作取向氧化铝。TGG法中，以少量的板状氧化铝粒子为模板粒子(晶种)，以大量的微细氧化铝粒子为基质粒子，将这些物质混合，进行烧成，由此得到高取向的氧化铝。该微细氧化铝粒子的平均粒径比板状氧化铝粒子的平均粒径(粒子板面的长轴长的平均值)小。使少量的模板粒子在成型时取向，使大量的基质粒子在烧成时连续地进入模板粒子之间，由此得到成为全量取向粒子的烧结体。附图说明图1是板状的α－氧化铝粒子的示意图，(a)是俯视图，(b)是主视图。图2是实验例1中使用的实验装置的示意图。图3是实验例1中得到的粉末的SEM照片。具体实施方式本专利技术的板状氧化铝粉末的制法包括以下工序：(a)将AlF3粉末和选自由三水铝石、勃姆石及γ－氧化铝构成的组中的至少1种过渡氧化铝粉末按AlF3的含有率为0.25质量％以上进行混合，得到Al、O、F、H、C、S以外的元素的合计为1000ppm以下的混合粉末；(b)作为容器，准备所述混合粉末中所包含的AlF3的质量除以所述容器的体积而得到的值为1×10-4g/cm3以上的容器，将所述混合粉末放入所述容器中并盖上盖子、或者将所述混合粉末放入所述容器中进行密闭、或将所述混合粉末封闭在由多孔质材料构成的容器中，于750～1650℃进行热处理，由此得到板状的α－氧化铝粉末。工序(a)中，作为氧化铝粉末，使用选自由三水铝石、勃姆石及γ－氧化铝构成的组中的至少1种过渡氧化铝粉末，由此，在工序(b)的热处理后，得到板状的α－氧化铝粒子。如果使用三羟铝石来代替这些物质，则在工序(b)的热处理后，会混有粒状的氧化铝粒子或者混有δ－氧化铝。工序(a)中，作为起始原料，优选使用高纯度的过渡氧化铝粉末和AlF3粉末。这是因为：这样做的话，在工序(b)的热处理后会得到高纯度的板状氧化铝粉末。工序(a)的混合粉末中所包含的Al、O、F、H、C、S以外的元素(杂质元素)的合计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板状氧化铝粉末的制法，其包括以下工序：(a)将AlF3粉末和选自由三水铝石、勃姆石及γ－氧化铝构成的组中的至少1种过渡氧化铝粉末按AlF3的含有率为0.25质量％以上进行混合，得到Al、O、F、H、C、S以外的元素的合计为1000ppm以下的混合粉末；(b)作为容器，准备所述混合粉末中所包含的AlF3的质量除以所述容器的体积而得到的值为1×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.28 JP 2014-2416841.一种板状氧化铝粉末的制法，其包括以下工序：(a)将AlF3粉末和选自由三水铝石、勃姆石及γ－氧化铝构成的组中的至少1种过渡氧化铝粉末按AlF3的含有率为0.25质量％以上进行混合，得到Al、O、F、H、C、S以外的元素的合计为1000ppm以下的混合粉末；(b)作为容器，准备所述混合粉末中所包含的AlF3的质量除以所述容器的体积而得到的值为1×10-4g/cm3以上的容器，将所述混合粉末放入所述容器中并盖上盖子、或者将所述混合粉末放入所述容器中进行密闭、或将所述混合粉末封闭在由多孔质材料构成的容器中，于750～1650℃进行热处理，由此得到板状的α－氧化铝粉末。2.根据权利要求1所述的板状氧化铝粉末的制法，其中，所述工序(a)中，所述混合粉末中所包含的Al、O、F、H、C、S以外的各元素的质量比例为10ppm以下。3.根据权利要求1或2所述的板状氧化铝粉末的制法，其中，所述工序(a)中，在所述混合粉末中添加α－氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边守道，福井宏史，佐藤圭，七泷努，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP