JP4251124B2 - Method for producing fine α-alumina - Google Patents
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Description
本発明は、微粒αアルミナの製造方法の製造方法に関し、詳しくはネッキングしている粒子が少なく、高α化率でBET比表面積の大きな微粒αアルミナの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fine α-alumina, and more particularly to a method for producing fine α-alumina having a small α-necking particle, a high α conversion ratio and a large BET specific surface area.
微粒αアルミナは、主結晶相がα相であるアルミナ〔Al2O3〕の微細な粒子であって、例えば透光管などのような焼結体を製造するための原材料として広く用いられている。かかる微粒αアルミナには、強度に優れた焼結体が得られる点で、α化率が高く、BET比表面積が大きいと共に、ネッキングしている粒子が少ないものが求められている。 Fine α-alumina is a fine particle of alumina [Al 2 O 3 ] whose main crystal phase is α-phase, and is widely used as a raw material for producing sintered bodies such as light-transmitting tubes. Yes. Such fine α-alumina is required to have a high α conversion rate, a large BET specific surface area, and a small number of particles that are necked in that a sintered body having excellent strength can be obtained.
高α化率でBET比表面積の大きな微粒αアルミナを製造する方法として、非特許文献1〔A.Krell, NanoStructured Materials, Vol.11, 1141(1999)〕には、種晶粒子およびアルミニウム加水分解物を含む水性混合物から水を留去してアルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む乾燥粉末混合物を得、得られた乾燥粉末混合物を焼成する方法が開示されているが、同文献には、種晶粒子の調製に関する記載は見出せない。 Non-Patent Document 1 [A. Krell, NanoStructured Materials, Vol. 11, 1141 (1999)] describes a method for producing fine α-alumina with a high α conversion ratio and a large BET specific surface area. Water is distilled off from an aqueous mixture containing the product to obtain a dry powder mixture containing an aluminum hydrolyzate and seed crystal particles, and a method for firing the obtained dry powder mixture is disclosed. No description regarding the preparation of seed crystal particles can be found.
しかし、かかる従来の製造方法で得られた微粒αアルミナには、粒子同士のネッキングが多いという問題があった。 However, the fine α-alumina obtained by such a conventional production method has a problem that there is much necking between particles.
そこで本発明者は、粒子同士のネッキングが少なく、高α化率で大きなBET比表面積を示す微粒αアルミナを製造する方法を開発すべく鋭意検討した結果、種晶粒子として、未粉砕の金属化合物粒子を粉砕して得られ、X線回折スペクトルにおける45°≦2θ≦70°の範囲のメインピークの半値幅(H)が粉砕前の半価幅(H0)に対して1.06倍以上であるものを用いることにより、α化率が高く、BET比表面積が大きい微粒αアルミナが得られることを見出し、本発明に至った。 Therefore, the present inventor has intensively studied to develop a method for producing a fine α-alumina having a high α-ratio and a large BET specific surface area with little particle-necking, and as a result, an unground metal compound is used as a seed crystal particle. The half-value width (H) of the main peak in the range of 45 ° ≦ 2θ ≦ 70 ° in the X-ray diffraction spectrum obtained by pulverizing the particles is 1.06 times or more than the half-value width (H 0 ) before pulverization. It was found that by using the above, fine α-alumina having a high α conversion rate and a large BET specific surface area can be obtained, and the present invention has been achieved.
すなわち本発明は、以下の種晶粒子が分散され、アルミニウム化合物を含む水性混合物から水を除去して乾燥粉末混合物を得、得られた乾燥粉末混合物を600℃以上1000℃以下で、大気中又は不活性ガス中、10分以上24時間以下の焼成時間で焼成することを特徴とする粒子径が0.01μm以上0.1μm以下である微粒αアルミナの製造方法。
種晶粒子:アルミナ、酸化鉄、酸化クロム又はダイアスポアからなる未粉砕の金属化合物粒子を粉砕して得られ、X線回折スペクトルにおける45°≦2θ≦70°の範囲のメインピークの半値幅(H)が粉砕前の半価幅(H0)に対して1.06倍以上である種晶粒子
That is, in the present invention, the following seed crystal particles are dispersed, water is removed from the aqueous mixture containing the aluminum compound to obtain a dry powder mixture, and the obtained dry powder mixture is heated at 600 ° C. to 1000 ° C. in the atmosphere or A method for producing fine α-alumina having a particle size of 0.01 μm or more and 0.1 μm or less, characterized by firing in an inert gas for a firing time of 10 minutes to 24 hours .
Seed crystal particles: obtained by pulverizing unground metal compound particles made of alumina, iron oxide, chromium oxide or diaspore, and the half-value width (H of the main peak in the range of 45 ° ≦ 2θ ≦ 70 ° in the X-ray diffraction spectrum (H ) Is 1.06 times or more of the half width before grinding (H 0 )
本発明の製造方法によれば、粒子同士のネッキングが少なく、高α化率で大きなBET比表面積の微粒αアルミナを得ることができる。 According to the production method of the present invention, it is possible to obtain fine α-alumina having a high BET specific surface area with a high α conversion rate, with less necking between particles.
本発明に用いられる水性混合物は、種晶粒子が分散され、アルミニウム化合物を含むものである。 The aqueous mixture used in the present invention is one in which seed crystal particles are dispersed and an aluminum compound is contained.
種晶粒子は、未粉砕の金属化合物粒子を粉砕して得られる。未粉砕の金属化合物粒子としては通常、例えばアルミナ、酸化鉄、酸化クロムなどの金属酸化物からなる粒子、ダイアスポアなどのような金属水酸化物の粒子など用いられる。かかる種晶粒子としては粒子径が通常0.01μm以上0.5μm以下程度のものが用いられ、好ましくは0.05μm以上である。BET比表面積は好ましくは12m2/g以上、150m2/g以下程度、さらに好ましくは15m2/g以上である。種晶粒子としては、結晶構造がコランダム型であるものが好ましく用いられ、また結晶水のないものが好ましく用いられる。結晶構造がコランダム型で結晶水のない種晶粒子としては、例えばαアルミナ粒子、α酸化鉄粒子、α酸化クロム粒子などが挙げられる。得られる微粒αアルミナと同じ金属成分であることから、アルミナ粒子が好ましく用いられる。 The seed crystal particles are obtained by pulverizing unground metal compound particles. As the unground metal compound particles, for example, particles made of a metal oxide such as alumina, iron oxide or chromium oxide, metal hydroxide particles such as diaspore, etc. are usually used. As such seed crystal particles, those having a particle size of usually about 0.01 μm or more and 0.5 μm or less are used, and preferably 0.05 μm or more. The BET specific surface area is preferably about 12 m 2 / g or more and about 150 m 2 / g or less, more preferably 15 m 2 / g or more. As the seed crystal particles, those having a crystal structure of corundum type are preferably used, and those having no crystal water are preferably used. Examples of seed crystal particles having a corundum crystal structure and no crystal water include α-alumina particles, α-iron oxide particles, and α-chromium oxide particles. Alumina particles are preferably used because they are the same metal component as the fine α-alumina obtained.
粉砕は水などの液体を加えることなく乾燥状態で粉砕する乾式粉砕であってもよいし、水などの液体を加えて湿潤状態で粉砕する湿式粉砕であってもよい。乾式粉砕により粉砕するには、例えば転動ミル、振動ボールミル、遊星ミルなどのボールミル、ピンミルなどの高速回転粉砕機、媒体攪拌ミル、ジェットミルなどの粉砕装置を用いることができる。湿式粉砕により粉砕するには、例えば上記と同様のボールミル、高速回転粉砕機、媒体攪拌ミルなどの粉砕装置を用いることができる。 The pulverization may be dry pulverization in which a liquid such as water is added without drying, or may be wet pulverization in which a liquid such as water is added and pulverized in a wet state. For pulverization by dry pulverization, for example, a ball mill such as a rolling mill, a vibration ball mill or a planetary mill, a high-speed rotary pulverizer such as a pin mill, a pulverizer such as a medium stirring mill or a jet mill can be used. For pulverization by wet pulverization, for example, a pulverizer such as a ball mill, a high-speed rotary pulverizer, a medium stirring mill, and the like can be used.
乾式粉砕では、未粉砕の金属化合物粒子を単独で粉砕してもよいが、解膠剤、粉砕助剤などを添加させ粉砕効率を上げることが好ましく、粉砕後の種晶粒子を分散性よく水に分散させ得ることから、粉砕助剤を添加することが好ましい。粉砕助剤としては、例えばエタノール、プロパノールなどのアルコール類、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類、トリエタノールアミンなどのアミン類、パルミチン酸,ステアリン酸,オレイン酸などの高級脂肪酸、アルミニウムアルコキサイドなどの金属アルコキサイド類、カーボンブラック、グラファイトなどの炭素材料およびこれらの混合物が用いられる。解膠剤、粉砕助剤などを添加する場合、その添加量は金属化合物粒子100質量部あたり0.01質量部〜10質量部、好ましくは0.5質量部〜5質量部、より好ましくは0.75質量部〜2質量部程度である。 In dry pulverization, unmilled metal compound particles may be pulverized alone, but it is preferable to increase the pulverization efficiency by adding a deflocculant, a pulverization aid, and the like. Therefore, it is preferable to add a grinding aid. Examples of the grinding aid include alcohols such as ethanol and propanol, glycols such as propylene glycol, polypropylene glycol and ethylene glycol, amines such as triethanolamine, higher fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and oleic acid, aluminum Metal alkoxides such as alkoxide, carbon materials such as carbon black and graphite, and mixtures thereof are used. When a peptizer, a grinding aid, etc. are added, the addition amount is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight, more preferably 0 per 100 parts by weight of the metal compound particles. .75 parts by mass to about 2 parts by mass.
湿式粉砕で使用される液体としては、通常は水が用いられる。また、分散性よく粉砕し得る点で、分散剤を添加して粉砕することが好ましい。分散剤としては、例えば硝酸、酢酸、シュウ酸、塩酸、硫酸などの酸、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、塩化アルミニウム、蓚酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、硝酸アルミニウムなどのアルミニム塩、界面活性剤などが挙げられる。 As the liquid used in the wet pulverization, water is usually used. Moreover, it is preferable to grind by adding a dispersant because it can be pulverized with good dispersibility. Examples of the dispersant include acids such as nitric acid, acetic acid, oxalic acid, hydrochloric acid and sulfuric acid, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, aluminum salts such as aluminum chloride, aluminum oxalate, aluminum acetate and aluminum nitrate, and surfactants. Etc.
粉砕装置のライニングは、得られる種晶粒子を汚染しにくい点で、高純度のアルミナ製であることが用いることが好ましい。また、粉砕に用いる媒体ビーズの径は、粉砕が進行するものであれば特に規定はない。 The lining of the pulverizer is preferably made of high-purity alumina from the viewpoint of hardly contaminating the seed crystal particles obtained. The diameter of the medium beads used for pulverization is not particularly limited as long as pulverization proceeds.
粉砕は、X線回折スペクトルにおける45°≦2θ≦70°の範囲のメインピークの半値幅(H)が粉砕前の半価幅(H0)に対して1.06倍以上、好ましくは1.08倍以上になるまで行われ、通常は、粉砕に要する時間などの点で、3倍以下である。かかるメインピークの半価幅(H)は、粉砕の進行と共に大きくなる。 Milling is the half width (H) of pre-crushed half width of the main peak in the range of 45 ° ≦ 2θ ≦ 70 ° in X-ray diffraction spectrum (H 0) with respect to 1.06 times or more, preferably 1. It is carried out until it becomes 08 times or more, and usually it is 3 times or less in terms of time required for grinding. The half width (H) of the main peak increases with the progress of pulverization.
種晶粒子は、粉砕により得られたものを、そのまま用いてもよいが、粉砕したのち、分級により、粗粒子分を除去したものを用いることが好ましい。分級したものを用いる場合、粗粒子分は、累積百分率で通常50質量%以上、好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上が除去される。 As the seed crystal particles, those obtained by pulverization may be used as they are, but it is preferable to use those obtained by pulverizing and removing coarse particles by classification. In the case of using the classified one, the coarse particles are usually removed in an accumulated percentage of 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
水性混合物に含まれるアルミニウム化合物としては、例えば水溶性のアルミニウム塩を水中で加水分解して得られるアルミニウム加水分解物が挙げられ、特に種晶粒子の粉砕度が1.15以下である場合には、アルミニウム化合物水溶液をpH5以下の水素イオン濃度で60℃以下の温度にて加水分解させて得たものが好ましく用いられる。 Examples of the aluminum compound contained in the aqueous mixture include an aluminum hydrolyzate obtained by hydrolyzing a water-soluble aluminum salt in water, particularly when the pulverization degree of seed crystal particles is 1.15 or less. A solution obtained by hydrolyzing an aqueous aluminum compound solution at a temperature of 60 ° C. or less at a hydrogen ion concentration of pH 5 or less is preferably used.
アルミニウム化合物水溶液とは、水溶性のアルミニウム化合物が水に溶解された水溶液であって、水溶性のアルミニウム化合物としては、アルミニウム以外の金属成分を含まないものが用いられ、例えばアルミニウム塩であってもよいし、アルミニウムアルコキシドであってもよい。 An aluminum compound aqueous solution is an aqueous solution in which a water-soluble aluminum compound is dissolved in water. As the water-soluble aluminum compound, one containing no metal component other than aluminum is used, for example, an aluminum salt. It may be aluminum alkoxide.
アルミニウム塩としては、例えば硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウムアルミニウムなどのアルミニウム硝酸塩、アンモニウム明礬、炭酸アンモニウムアルミニウムなどのアルミニウム無機塩、蓚酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウムなどのアルミニウム有機塩などが挙げられるが、好ましくはアルミニウム無機塩、さらに好ましくはアルミニウム硝酸塩である。アルミニウムアルコキシドとしては、例えばアルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムs−ブトキシド、アルミニウムt−ブトキシドなどが挙げられる。 Examples of the aluminum salt include aluminum nitrates such as aluminum nitrate and ammonium ammonium nitrate, aluminum inorganic salts such as ammonium alum and ammonium carbonate, aluminum organic salts such as aluminum oxalate, aluminum acetate, aluminum stearate, aluminum lactate, and aluminum laurate. Of these, aluminum inorganic salts are preferred, and aluminum nitrates are more preferred. Examples of the aluminum alkoxide include aluminum isopropoxide, aluminum ethoxide, aluminum s-butoxide, aluminum t-butoxide and the like.
アルミニウム化合物水溶液のアルミニウム化合物濃度は、アルミニウム換算で通常0.01mol/L以上飽和濃度以下である。用いるアルミニウム化合物水溶液においてアルミニウム化合物は完全に溶解していることが好ましく、このため、アルミニウム化合物水溶液の水素イオン濃度pHは通常2以下であり、通常は0以上である。 The aluminum compound concentration in the aluminum compound aqueous solution is usually 0.01 mol / L or more and a saturation concentration or less in terms of aluminum. It is preferable that the aluminum compound is completely dissolved in the aluminum compound aqueous solution to be used. For this reason, the hydrogen ion concentration pH of the aluminum compound aqueous solution is usually 2 or less, and usually 0 or more.
アルミニウム化合物水溶液は、少なくとも焼成温度で揮発するか、消失する溶媒を含有していてもよい。かかる溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコールをはじめとする極性有機溶媒、四塩化炭素、ベンゼン、ヘキサンなどの非極性有機溶媒などの有機溶媒が挙げられる。 The aluminum compound aqueous solution may contain a solvent that volatilizes or disappears at least at the firing temperature. Examples of such solvents include polar organic solvents such as alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, and organic solvents such as nonpolar organic solvents such as carbon tetrachloride, benzene and hexane.
かかるアルミニウム化合物水溶液を加水分解するには、通常は塩基を加えてpH3以上の水素イオン濃度とする。塩基としては、例えばアンモニアなどのような金属成分を含まないものが用いられる。アンモニアを用いる場合には、ガス状で吹き込んで加えてもよいが、アンモニア水溶液として加えることが好ましい。アンモニア水溶液を用いる場合、その濃度は通常アルミニウム換算で0.01mol/L以上飽和濃度以下である。 In order to hydrolyze such an aluminum compound aqueous solution, a base is usually added to obtain a hydrogen ion concentration of pH 3 or higher. As the base, for example, those containing no metal component such as ammonia are used. When ammonia is used, it may be added in a gaseous state, but it is preferably added as an aqueous ammonia solution. When using an aqueous ammonia solution, the concentration is usually 0.01 mol / L or more and saturated concentration or less in terms of aluminum.
かかるアルミニウム化合物水溶液をpH5以下の水素イオン濃度で加水分解するには、例えばアルミニウム化合物水溶液の水素イオン濃度がpH5を超えないように塩基を加えればよく、例えば塩基の使用量を調整して、pH5以下の水素イオン濃度となる量の塩基を加えてもよいし、水素イオン計(pHメーター)を用いて水素イオン濃度を測定しながらpH5を超えないように塩基を加えてもよい。過剰に塩基を加えてpH5を超えたのでは、ネッキングしている粒子の多い微粒αアルミナが得られ易い。 In order to hydrolyze such an aluminum compound aqueous solution at a hydrogen ion concentration of pH 5 or less, for example, a base may be added so that the hydrogen ion concentration of the aluminum compound aqueous solution does not exceed pH 5. For example, by adjusting the amount of base used, pH 5 An amount of base that gives the following hydrogen ion concentration may be added, or a base may be added so as not to exceed pH 5 while measuring the hydrogen ion concentration using a hydrogen ion meter (pH meter). If the base is added excessively to exceed pH 5, fine α-alumina with many necking particles can be easily obtained.
加水分解は、60℃以下、さらには50℃以下、特には45℃以下の温度で行なわれることが好ましく、通常はアルミニウム化合物水溶液の凍結温度以上、好ましくは0℃以上の温度で行なわれる。60℃を超える温度で加水分解したのでは、得られる微粒αアルミナが、ネッキングしている粒子の多いものとなり易い。 The hydrolysis is preferably performed at a temperature of 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, particularly 45 ° C. or lower, and is usually performed at a temperature higher than the freezing temperature of the aqueous aluminum compound solution, preferably 0 ° C. or higher. When hydrolyzed at a temperature exceeding 60 ° C., the resulting fine α-alumina tends to have many necked particles.
塩基を加えた後、好ましくは60℃以下、さらに好ましくは50℃以下、特に好ましくは45℃以下、通常は凍結温度以上、好ましくは0℃以上の温度で、例えば1時間以上通常は72時間以下程度保持してもよい。 After adding the base, preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, particularly preferably 45 ° C. or lower, usually at a freezing temperature or higher, preferably 0 ° C. or higher, for example 1 hour or longer, usually 72 hours or less. The degree may be maintained.
アルミニウム化合物水溶液を加水分解することで、水およびアルミニウム加水分解物を含む加水分解混合物を得る。アルミニウム加水分解物は通常、水に不溶であるので、かかる加水分解混合物において、アルミニウム加水分解物はゾル状もしくはゲル状となっているか、あるいは沈殿物として沈殿している。 By hydrolyzing the aluminum compound aqueous solution, a hydrolysis mixture containing water and an aluminum hydrolyzate is obtained. Since the aluminum hydrolyzate is usually insoluble in water, in such a hydrolysis mixture, the aluminum hydrolyzate is in the form of a sol or gel, or is precipitated as a precipitate.
種晶粒子が分散され、アルミニウム加水分解物を含む水性混合物は、水にアルミニウム加水分解物および種晶粒子を加える方法により得てもよいし、アルミニウム化合物水溶液を加水分解させた後の加水分解混合物には水およびアルミニウム加水分解物が含まれるので、この加水分解混合物に種晶粒子を加えてもよい。また、アルミニウム化合物水溶液に種晶粒子を予め加えておき、この種晶粒子の存在下に加水分解させることで、水、アルミニウム加水分解物および種晶粒子を含む水性混合物を得てもよい。 The aqueous mixture in which the seed crystal particles are dispersed and containing the aluminum hydrolyzate may be obtained by a method of adding the aluminum hydrolyzate and seed crystal particles to water, or the hydrolysis mixture after hydrolyzing the aluminum compound aqueous solution. Contains water and aluminum hydrolysates, so seed crystal particles may be added to the hydrolysis mixture. Alternatively, seed crystal particles may be added in advance to the aluminum compound aqueous solution and hydrolyzed in the presence of the seed crystal particles to obtain an aqueous mixture containing water, an aluminum hydrolyzate, and seed crystal particles.
種晶粒子は、例えば粉末状態のまま加水分解混合物やアルミニウム化合物水溶液に加えられてもよいし、水などの溶媒中に分散させた状態で加えられてもよい。種晶粒子を溶媒に分散させるには、例えば種晶粒子を溶媒と混合すればよい。 For example, the seed crystal particles may be added to the hydrolysis mixture or the aqueous aluminum compound solution in a powder state, or may be added in a state of being dispersed in a solvent such as water. In order to disperse the seed crystal particles in the solvent, for example, the seed crystal particles may be mixed with the solvent.
水性混合物における種晶粒子の含有量は、金属酸化物粒子を用いる場合、高いα化率の微粒αアルミナが容易に得られる点で、金属の酸化物換算で、アルミニウム加水分解物および種晶粒子の合計量100質量部あたり、1質量部以上、さらには2質量部以上、特には4質量部以上であることが好ましい。また種晶粒子の使用量が50質量部を超えてもよいが、その使用量に見合ってα化率が高くならないので、通常は50質量部以下、好ましくは40質量部以下、さらに好ましくは25質量部以下程度である。 The content of the seed crystal particles in the aqueous mixture is such that, when metal oxide particles are used, the aluminum hydrolyzate and seed crystal particles in terms of metal oxide are obtained in that a fine α-alumina with a high α conversion rate can be easily obtained. It is preferable that it is 1 part by mass or more, further 2 parts by mass or more, and particularly 4 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount. The amount of seed crystal particles may exceed 50 parts by mass, but since the pregelatinization rate does not increase in accordance with the amount of use, it is usually 50 parts by mass or less, preferably 40 parts by mass or less, more preferably 25. It is about the mass part or less.
水の使用量は、アルミニウム加水分解物および種晶粒子の合計量100質量部あたり150質量部以上1000質量部以下、好ましくは200質量部以上500質量部以下程度である。 The amount of water used is about 150 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, preferably about 200 parts by mass or more and 500 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the aluminum hydrolyzate and seed crystal particles.
アルミニウム化合物としては、アルミニウム塩も挙げられる。アルミニウム塩とは、アルミニウムと塩基との塩であって、アルミニウムと無機塩基とのアルミニウム無機塩であってもよいし、アルミニウムと有機塩基とのアルミニウム有機塩であってもよい。アルミニウム無機塩としては、例えば硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウムアルミニウム、炭酸アンモニウムアルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム等が挙げられる。また、アルミニウム有機塩としては、例えば蓚酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、アンモニウム明礬、乳酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウムなどが挙げられる。 An aluminum salt is also mentioned as an aluminum compound. The aluminum salt is a salt of aluminum and a base, and may be an aluminum inorganic salt of aluminum and an inorganic base, or an aluminum organic salt of aluminum and an organic base. Examples of the aluminum inorganic salt include aluminum nitrate, ammonium aluminum nitrate, ammonium aluminum carbonate, aluminum sulfate, and aluminum ammonium sulfate. Examples of the aluminum organic salt include aluminum oxalate, aluminum acetate, aluminum stearate, ammonium alum, aluminum lactate, and aluminum laurate.
種晶粒子が分散され、アルミニウム塩を含む水性混合物は、例えばアルミニウム塩を水と混合して水溶液またはスラリーとし、種晶粒子を加えることにより得ることができる。種晶は、粉末状のまま加えてもよいし、溶媒に分散させた状態で加えてもよい。 The aqueous mixture in which the seed crystal particles are dispersed and containing the aluminum salt can be obtained, for example, by mixing the aluminum salt with water to form an aqueous solution or slurry and adding the seed crystal particles. The seed crystal may be added in the form of powder or may be added in a state dispersed in a solvent.
種晶粒子の使用量は、高いα化率の微粒αアルミナが容易に得られる点で、金属成分の酸化物換算で、アルミニウム塩および種晶の合計量100質量部あたり、1質量部以上、さらには2質量部以上、特には4質量部以上であることが好ましい。また種晶の使用量が50質量部を超えてもよいが、その使用量に見合ってα化率が高くならないので、通常は50質量部以下、好ましくは40質量部以下、さらに好ましくは30質量部以下程度である。 The amount of the seed crystal particles used is 1 part by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of the aluminum salt and the seed crystal, in terms of the oxide of the metal component, in terms of easily obtaining fine α-alumina having a high α conversion rate. Further, it is preferably 2 parts by mass or more, particularly 4 parts by mass or more. The amount of seed crystals used may exceed 50 parts by mass, but since the pregelatinization rate does not increase in accordance with the amount used, it is usually 50 parts by mass or less, preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass. Part or less.
水の使用量は、アルミニウム加水分解物および種晶粒子の合計量100質量部あたり150質量部以上1000質量部以下、好ましくは200質量部以上500質量部以下程度である。 The amount of water used is about 150 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, preferably about 200 parts by mass or more and 500 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the aluminum hydrolyzate and seed crystal particles.
水性混合物から水を除去するには、例えば水を揮発させて蒸発乾固すればよい。水は通常の方法、例えば凍結乾燥法、真空乾燥法などの通常の方法で揮発させることができる。水を揮発させる際の温度は通常100℃以下である。 In order to remove water from the aqueous mixture, for example, water may be volatilized and evaporated to dryness. Water can be volatilized by an ordinary method such as a freeze drying method or a vacuum drying method. The temperature at which water is volatilized is usually 100 ° C. or lower.
かくして水性混合物から水を除去することで、アルミニウム化合物に種晶粒子が均一に分散された乾燥粉末混合物を得ることができる。 Thus, by removing water from the aqueous mixture, a dry powder mixture in which the seed crystal particles are uniformly dispersed in the aluminum compound can be obtained.
かくして得られた乾燥粉末混合物を加熱して焼成する。焼成温度は、α化率の高い微粒αアルミナが容易に得られる点で通常600℃以上、好ましくは700℃以上であり、粒子同士のネッキングがより少ない点で1000℃以下、好ましくは950℃以下である。粉末混合物は、例えば60℃/h〜1200℃/hの昇温速度で焼成温度まで加熱するが、ネッキングの少ない微粒αアルミナ粒子が得られる点で、少なくとも150℃〜500℃の温度範囲では150℃/h〜500℃/hの昇温速度で加熱することが好ましい。 The dry powder mixture thus obtained is heated and fired. The firing temperature is usually 600 ° C. or higher, preferably 700 ° C. or higher in that fine α-alumina having a high α conversion rate can be easily obtained, and 1000 ° C. or lower, preferably 950 ° C. or lower in terms of less necking between particles. It is. The powder mixture is heated to a firing temperature at a temperature rising rate of, for example, 60 ° C./h to 1200 ° C./h. However, it is 150 at a temperature range of at least 150 ° C. to 500 ° C. in that fine α-alumina particles with little necking are obtained. It is preferable to heat at a rate of temperature increase of from ° C / h to 500 ° C / h.
焼成は、大気中で行なわれてもよいし、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス中で行なわれてもよい。また雰囲気中の水蒸気分圧を低く維持しながら焼成してもよい。 Firing may be performed in the air or in an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. Further, it may be fired while keeping the water vapor partial pressure in the atmosphere low.
焼成は、例えば管状電気炉、箱型電気炉、トンネル炉、遠赤外線炉、マイクロ波加熱炉、シャフト炉、反射炉、ロータリー炉、ローラーハース炉などの通常の焼成炉を用いて行なうことができる。焼成は回分式で行なってもよいし、連続式で行なってもよい。また静置式で行なってもよいし、流動式で行ってもよい。 Firing can be performed using a normal firing furnace such as a tubular electric furnace, box-type electric furnace, tunnel furnace, far-infrared furnace, microwave heating furnace, shaft furnace, reflection furnace, rotary furnace, roller hearth furnace, or the like. . Firing may be performed batchwise or continuously. Moreover, you may carry out by a stationary type and may carry out by a fluid type.
焼成時間はアルミニウム加水分解物がα化して高α化率の微粒αアルミナが得られるに十分な時間であればよく、用いるアルミニウム化合物の種類、量、焼成炉の形式、焼成温度、焼成雰囲気によって異なるが、例えば10分以上24時間以下程度である。 The firing time may be sufficient as long as the aluminum hydrolyzate is turned into α to obtain fine α-alumina having a high α conversion rate, depending on the type, amount, type of firing furnace, firing temperature, and firing atmosphere of the aluminum compound used. Although it differs, it is about 10 minutes or more and 24 hours or less, for example.
かくして得られる微粒αアルミナは、粒子径が0.01μm以上0.1μm以下程度であり、高いα化率であると共に大きなBET比表面積を示し、例えばα化率90%以上、好ましくは95%以上で、BET比表面積は10m2/g以上、好ましくは13m2/g以上150m2/g以下、さらに好ましくは15m2/g以上100m2/g以下である。 The fine α-alumina thus obtained has a particle diameter of about 0.01 μm or more and 0.1 μm or less, a high α conversion and a large BET specific surface area, for example, an α conversion of 90% or more, preferably 95% or more. The BET specific surface area is 10 m 2 / g or more, preferably 13 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less, more preferably 15 m 2 / g or more and 100 m 2 / g or less.
得られた微粒αアルミナは、粉砕されてもよい。微粒αアルミナを粉砕するには、例えば
振動ミル、ボールミル、ジェットミルなどの媒体粉砕機を用いることができる。また、得
られた微粒αアルミナは分級してもよい。
The obtained fine α-alumina may be pulverized. In order to pulverize the fine α-alumina, for example, a medium pulverizer such as a vibration mill, a ball mill, or a jet mill can be used. The obtained fine α-alumina may be classified.
かくして得られたαアルミナは、例えばαアルミナ焼結体を製造するための原材料として有用である。αアルミナ焼結体は、例えば切削工具、バイオセラミクス、防弾板などの高強度を要求されるものが挙げられる。ウェハーハンドラーなどの半導体製造用装置部品、酸素センサーなどの電子部品も挙げられる。ナトリウムランプ、メタルハライドランプなどの透光管も挙げられる。排ガスなどの気体に含まれる固形分除去、アルミニウム溶湯の濾過、ビールなどの食品の濾過等に用いられるセラミクスフィルターも挙げられる。セラミクスフィルターとしては、燃料電池において水素を選択的に透過させたり、石油精製時に生じるガス成分、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、酸素などを選択的に透過させるための選択透過フィルターも挙げられ、これらの選択透過フィルターはその表面に触媒成分を担持させる触媒担体として用いてもよい。 The α-alumina thus obtained is useful as a raw material for producing an α-alumina sintered body, for example. Examples of the α-alumina sintered body include those requiring high strength such as cutting tools, bioceramics, and bulletproof plates. Examples include semiconductor manufacturing equipment parts such as wafer handlers and electronic parts such as oxygen sensors. Light-transmitting tubes such as sodium lamps and metal halide lamps are also included. Also included are ceramic filters used for removing solids contained in gases such as exhaust gas, filtering molten aluminum, and filtering food such as beer. Examples of the ceramic filter include a selective permeation filter for selectively permeating hydrogen in a fuel cell or selectively permeating gas components generated during petroleum refining, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, oxygen, and the like. These permselective filters may be used as a catalyst carrier for supporting a catalyst component on the surface thereof.
得られた微粒αアルミナを原材料の一つとして用いて、化粧品の添加剤、ブレーキライニングの添加剤、触媒担体として使用され、また導電性焼結体、熱伝導性焼結体などの材料として使用される。 Using the resulting fine α-alumina as a raw material, it is used as a cosmetic additive, brake lining additive, catalyst carrier, and as a material for conductive sintered bodies, thermally conductive sintered bodies, etc. Is done.
得られた微粒αアルミナは、粉末のままで、通常のαアルミナ粉末と同様に、塗布型磁気メディアの塗布層に添加されてヘッドクリーニング性、耐磨耗性を向上させるための添加剤として用いることができる。トナーとして用いることもできる。樹脂に添加するフィラーとして用いることもできる。また、研磨材として用いることもでき、例えば水などの溶媒に分散させたスラリーとし、半導体CMP研磨、ハードディスク基板などの研磨などに用いることができるし、テープ表面にコーティングして研磨テープとして、ハードディスク、磁気ヘッドなどの精密研磨などに用いることができる。 The obtained fine α-alumina is used as an additive for improving the head cleaning property and wear resistance by being added to the coating layer of the coating type magnetic media in the same manner as the normal α-alumina powder in the form of powder. be able to. It can also be used as a toner. It can also be used as a filler added to the resin. It can also be used as an abrasive, for example, it can be used as a slurry dispersed in a solvent such as water, and can be used for polishing semiconductor CMP, polishing a hard disk substrate, etc. It can be used for precision polishing of magnetic heads.
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by these Examples.
なお、各実施例で得た微粒αアルミナのα化率は、粉末X線回折装置を用いて得た微粒αアルミナの回折スペクトルから、2θ=25.6°の位置に現れるアルミナα相(012面)のピーク高さ(I25.6)と、2θ=46°の位置に現れるγ相、η相、χ相、κ相、θ相およびδ相のピーク高さ(I46)とから、式(1)
α化率= I25.6 / (I25.6 + I46 )×100(%)・・・(1)
により算出した。
BET比表面積は、窒素吸着法により求めた。
平均一次粒子径は、微粒αアルミナの透過電子顕微鏡写真に写った任意の粒子20個以上について、個々の一次粒子の定方向最大径を測定し、測定値の数平均値として求めた。
ネック率は、微粒αアルミナの透過電子顕微鏡写真に写った任意の粒子20個以上について、ネッキングして隣の粒子と繋がっている粒子の割合として求めた。
種晶(αアルミナ)の粉砕度は、そのα相(116)面のX線回折ピークの半価幅(H(116))と、粉砕前の種晶(αアルミナ)のα相(116)面のX線回折ピークの半価幅(
H0(116))とから、式(2)
粉砕度 = H(116) / H0(116)・・・(2)
により求めた。
Note that the alpha conversion rate of the fine α-alumina obtained in each example is determined by the alumina α phase (012) appearing at a position of 2θ = 25.6 ° from the diffraction spectrum of the fine α-alumina obtained using a powder X-ray diffractometer. Surface) peak height (I 25.6 ) and peak heights (I 46 ) of γ phase, η phase, χ phase, κ phase, θ phase and δ phase appearing at 2θ = 46 °, 1)
α conversion rate = I 25.6 / (I 25.6 + I 46 ) x 100 (%) (1)
Calculated by
The BET specific surface area was determined by a nitrogen adsorption method.
The average primary particle diameter was determined as the number average value of the measured values by measuring the maximum diameter in the fixed direction of each primary particle with respect to 20 or more arbitrary particles in the transmission electron micrograph of the fine α-alumina.
The neck ratio was determined as the ratio of the particles that were necked and connected to the adjacent particles for 20 or more arbitrary particles in the transmission electron micrograph of the fine α-alumina.
The degree of pulverization of the seed crystal (α-alumina) depends on the half-value width (H (116)) of the X-ray diffraction peak of the α-phase (116) surface and the α-phase (116) of the seed crystal (α-alumina) before pulverization. Half width of the X-ray diffraction peak of the surface (
H 0 (116)) and the formula (2)
Grinding degree = H (116) / H 0 (116) (2)
Determined by
実施例1
〔種晶スラリーの製造〕
アルミニウムイソプロポキシドを加水分解して得られた水酸化アルミニウムを仮焼して、主結晶相がθ相であり、α相を3重量%含む中間アルミナを得、この中間アルミナをジェットミルにて粉砕して、嵩密度0.21g/cm3の粉末を得た。
Example 1
[Production of seed crystal slurry]
Aluminum hydroxide obtained by hydrolysis of aluminum isopropoxide is calcined to obtain an intermediate alumina whose main crystal phase is the θ phase and 3% by weight of the α phase, and this intermediate alumina is obtained by a jet mill. By grinding, a powder having a bulk density of 0.21 g / cm 3 was obtained.
炉内が露点−15℃〔水蒸気分圧165Pa)の乾燥空気で満たされた雰囲気炉に上記で得た粉末を連続的に投入しながら、平均滞留時間3時間で連続的に取り出して、最高温度1170℃にて焼成して、BET比表面積14m2/gのαアルミナ粒子を得た。 While continuously putting the powder obtained above into an atmospheric furnace filled with dry air having a dew point of −15 ° C. (water vapor partial pressure of 165 Pa), the furnace was continuously taken out with an average residence time of 3 hours, and the maximum temperature Firing was performed at 1170 ° C. to obtain α-alumina particles having a BET specific surface area of 14 m 2 / g.
このαアルミナ粒子100質量部あたり1質量部の粉砕助剤(プロピレングリコール)を加え、粉砕媒体として直径15mmのアルミナビーズを加えて振動ミルにて12時間粉砕して、BET比表面積16.6m2/g、粉砕度1.10の種晶(αアルミナ粒子)を得た。 The α-alumina particles 100 parts by per part by weight of the grinding aid (propylene glycol) was added, and pulverized for 12 hours with a vibration mill addition of alumina beads having a diameter of 15mm as grinding media, BET specific surface area 16.6 m 2 / G, seed crystals (α alumina particles) having a pulverization degree of 1.10 were obtained.
このαアルミナ粒子(粒子径は約0.1μm)37.5gを硝酸アルミニウム水溶液(pH=2)150gに添加し分散させた後、アルミナビーズ(直径2mm)700gと共に、1Lのポリ容器に充填し、ボールミルにて24時間分散処理を行ったのち、濾過操作によりアルミナビーズを除去し、種晶スラリーを得た。上記と同様にして種晶スラリーを得る操作を繰り返し行い、得られた種晶スラリーを合わせて保管した。 After 37.5 g of this α-alumina particles (particle size is about 0.1 μm) are added to and dispersed in 150 g of an aluminum nitrate aqueous solution (pH = 2), it is filled into a 1 L plastic container together with 700 g of alumina beads (diameter 2 mm). After performing a dispersion treatment for 24 hours with a ball mill, the alumina beads were removed by a filtration operation to obtain a seed crystal slurry. The operation for obtaining the seed crystal slurry was repeated in the same manner as above, and the obtained seed crystal slurry was stored together.
〔アルミニウム加水分解物の製造〕
硝酸アルミニウム水和物〔Al(NO3)3・9H2O〕(関西触媒化学製、1級、粉末状)750.26g(2モル)を純水1555.7gに溶解させ、1M/1Lの硝酸アルミニウム水溶液を得た。この硝酸アルミニウム水溶液に上記で得た種晶スラリー218.6g(αアルミナ粒子43.4gを含む)を添加し、室温(約25℃)で撹拌しながらマイクロロータリーポンプを用いて25%アンモニア水〔和光純薬工業製、特級〕345.9g(アンモニア86.5g)を約32g/分の供給速度で添加した。添加終了時には、加水分解生成物が析出したスラリーとなっており、そのpHは3.9であった。室温(約25℃)でこのスラリーを数十分間放置した。この水性混合物はゼリー化した。これを60℃の恒温槽で1日間乾燥し、アルミナ製乳鉢を用いて粉砕し、粉末状の混合物を得た。この混合物には、金属成分の酸化物換算で100質量部当たり30質量部の種晶粒子が含まれている。なお、この粉末混合物1gを390℃に加熱すると34.7×10-3のガス成分が生ずる。
[Production of aluminum hydrolyzate]
750.26 g (2 mol) of aluminum nitrate hydrate [Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O] (manufactured by Kansai Catalysts Chemical Co., Ltd., first grade, powder form) was dissolved in 1555.7 g of pure water, and 1M / 1L An aqueous aluminum nitrate solution was obtained. 218.6 g (including 43.4 g of α-alumina particles) of the seed crystal slurry obtained above was added to this aqueous aluminum nitrate solution, and 25% aqueous ammonia using a micro rotary pump while stirring at room temperature (about 25 ° C.) [ Wako Pure Chemical Industries, Special Grade] 345.9 g (ammonia 86.5 g) was added at a feed rate of about 32 g / min. At the end of the addition, the slurry was a hydrolyzed product, and the pH was 3.9. The slurry was left for several tens of minutes at room temperature (about 25 ° C.). This aqueous mixture became jelly. This was dried in a constant temperature bath at 60 ° C. for 1 day and pulverized using an alumina mortar to obtain a powdery mixture. This mixture contains 30 parts by mass of seed crystal particles per 100 parts by mass in terms of oxide of the metal component. When 1 g of this powder mixture is heated to 390 ° C., a gas component of 34.7 × 10 −3 is generated.
〔塩分解〕
温度(T0)が25℃の実験室内で、SUS304L製で開口面積(A)38.5cm2の排出口を備えた長さ225cm、内径212cmで内容積79.4Lのロータリーキルン(高砂工業製)を使用し、投入口から上記で得た粉末混合物を20g/分で投入しながら取出口から塩分解後の混合物を連続的に取り出して塩分解を行った。ロータリーキルン内は予め窒素ガスで置換して用いた。取出口における炉内温度は390℃であった。炉内圧力(P)は大気圧(0.1MPa)で使用し、窒素ガスの吹込み量(V2)は25℃換算で10L/分(1.67×10-4m3/秒)とした。排出口から排出されるガスの線速度(ρ)は2.8m/秒であった。キルンの回転速度は2回転/分とした。
[Salt decomposition]
A rotary kiln with a length of 225 cm, an inner diameter of 212 cm and an internal volume of 79.4 L (made by Takasago Industry), made of SUS304L and provided with a discharge port with an opening area (A) of 38.5 cm 2 in a laboratory with a temperature (T 0 ) of 25 ° C. Was used, and the powder mixture obtained above was charged at 20 g / min from the charging port, and the salt-decomposed mixture was continuously taken out from the outlet and subjected to salt decomposition. The inside of the rotary kiln was replaced with nitrogen gas in advance. The furnace temperature at the outlet was 390 ° C. The furnace pressure (P) is used at atmospheric pressure (0.1 MPa), and the nitrogen gas blowing rate (V 2 ) is 10 L / min (1.67 × 10 −4 m 3 / sec) in terms of 25 ° C. did. The linear velocity (ρ) of the gas discharged from the discharge port was 2.8 m / sec. The rotation speed of the kiln was 2 rotations / minute.
〔焼成〕
塩分解後の混合物をアルミナ製るつぼに入れ、箱型電気炉を用いて920℃で3時間焼成を行って微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナの評価結果を第1表に示す。
[Baking]
The salt-decomposed mixture was placed in an alumina crucible and fired at 920 ° C. for 3 hours using a box-type electric furnace to obtain fine α-alumina. The evaluation results of this fine α-alumina are shown in Table 1.
実施例2
〔種晶スラリの作成〕
実施例1と同様に作成した種晶スラリを4000rpmで40分間、遠心分離処理し、上澄み液を取り出して、BET比表面積38.1m2/gで、粉砕度1.38、固形分濃度が3.3%の分級種晶スラリを作成した。
Example 2
[Creation of seed crystal slurry]
The seed crystal slurry prepared in the same manner as in Example 1 was centrifuged at 4000 rpm for 40 minutes, the supernatant liquid was taken out, the BET specific surface area was 38.1 m 2 / g, the pulverization degree was 1.38, and the solid content concentration was 3. A 3% classified seed slurry was made.
〔アルミニウム加水分解物の作製ならびに塩分解、焼成〕
硝酸アルミニウム水和物〔Al(NO3)3・9H2O〕(関西触媒化学製、1級、粉末状)375.13g(2モル)を純水777.87gに溶解させ、1M/1Lの硝酸アルミニウム水溶液を得た。硝酸アルミニウム水溶液に、上記で得た分級種晶スラリー171.7g〔αアルミナ粒子5.67g〕を添加し、室温で攪拌しながらマイクロロータリーポンプにて25%アンモニア水(和光純薬工業社製、特級)161.7g(アンモニア(NH3)として40.42g)を32g/分の速度で添加した。添加終了後の混合物の水素イオン濃度はpH4.0であった。この混合物を室温で放置した後、60℃で乾燥させ、乳鉢で粉砕して、アルミニウム加水分解物、種晶粒子および硝酸アンモニウムの粉末混合物を得た。この粉末混合物には、金属成分の酸化物換算で100質量部あたり10質量部の種晶(αアルミナ粒子)が含まれている。
[Preparation of aluminum hydrolyzate and salt decomposition, baking]
Aluminum nitrate hydrate [Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O] (manufactured by Kansai Catalysts Chemical Co., Ltd., grade 1, powder) 375.13 g (2 mol) was dissolved in 777.87 g of pure water, and 1 M / 1 L An aqueous aluminum nitrate solution was obtained. To the aluminum nitrate aqueous solution, 171.7 g of the classified seed crystal slurry obtained above [α alumina particles 5.67 g] was added, and 25% aqueous ammonia (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 161.7 g (special grade) (40.42 g as ammonia (NH 3 )) was added at a rate of 32 g / min. The hydrogen ion concentration of the mixture after the addition was pH 4.0. The mixture was left at room temperature, dried at 60 ° C., and pulverized in a mortar to obtain a powder mixture of aluminum hydrolyzate, seed crystal particles, and ammonium nitrate. This powder mixture contains 10 parts by mass of seed crystals (α-alumina particles) per 100 parts by mass in terms of oxide of the metal component.
〔塩分解および焼成〕
実施例1で得た粉末混合物に代えて上記で得た粉末混合物を用いた以外は実施例1と同様に操作して塩分解し、焼成温度を900℃とした以外は実施例1と同様に操作して焼成し、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナの評価結果を第1表に示す。
[Salt decomposition and calcination]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the powder mixture obtained in Example 1 was used instead of the powder mixture obtained in Example 1 and the salt was decomposed by the same operation as in Example 1 and the firing temperature was set to 900 ° C. Operation and calcination gave fine α-alumina. The evaluation results of this fine α-alumina are shown in Table 1.
比較例1
実施例1と同様に操作して得た硝酸アルミニウム水溶液に、実施例1で得た種晶スラリー56.67g〔αアルミナ粒子11.33g〕を添加し、室温で攪拌しながらマイクロロ
ータリーポンプにて25%アンモニア水(和光純薬工業社製、特級)340.5g(アンモニア(NH3)として10g)を32g/分の速度で添加した。添加終了後の混合物の水素イオン濃度はpH3.8であった。この混合物を室温で放置した後、60℃で乾燥させ、乳鉢で粉砕して、アルミニウム加水分解物と硝酸アンモニウムとの粉末混合物を得た。この粉末混合物には、金属成分の酸化物換算で100質量部あたり10質量部の種晶(αアルミナ粒子)が含まれている。
Comparative Example 1
The seed crystal slurry 56.67 g [α alumina particles 11.33 g] obtained in Example 1 was added to the aluminum nitrate aqueous solution obtained in the same manner as in Example 1, and the mixture was stirred at room temperature with a micro rotary pump. 340.5 g of 25% aqueous ammonia (special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (10 g as ammonia (NH 3 )) was added at a rate of 32 g / min. The hydrogen ion concentration of the mixture after the addition was pH 3.8. The mixture was allowed to stand at room temperature, dried at 60 ° C., and pulverized in a mortar to obtain a powder mixture of aluminum hydrolyzate and ammonium nitrate. This powder mixture contains 10 parts by mass of seed crystals (α-alumina particles) per 100 parts by mass in terms of oxide of the metal component.
〔塩分解および焼成〕
実施例1で得た粉末混合物に代えて上記で得た粉末混合物を用いた以外は実施例1と同様に操作して塩分解し、焼成温度を900℃とした以外は実施例1と同様に操作して焼成し、微粒αアルミナを得た。この微粒αアルミナの評価結果を第1表に示す。
[Salt decomposition and calcination]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the powder mixture obtained in Example 1 was used instead of the powder mixture obtained in Example 1 and the salt was decomposed by the same operation as in Example 1 and the firing temperature was set to 900 ° C. Operation and calcination gave fine α-alumina. The evaluation results of this fine α-alumina are shown in Table 1.
第 1 表
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
α化率 BET比表面積 粒径 ネック率
(%) (m2/g) (nm) (%)
───────────────────────────
実施例1 98 16.9 57 8
実施例2 98 18.8 74 17
比較例1 98 15 90 31
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Table 1
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Alpha conversion rate BET specific surface area Particle size Neck rate
(%) (M 2 / g) (nm) (%)
────────────────────────────
Example 1 98 16.9 57 8
Example 2 98 18.8 74 17
Comparative Example 1 98 15 90 31
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Claims (3)
種晶粒子:アルミナ、酸化鉄、酸化クロム又はダイアスポアからなる未粉砕の金属化合物粒子を粉砕して得られ、X線回折スペクトルにおける45°≦2θ≦70°の範囲のメインピークの半値幅(H)が粉砕前の半価幅(H0)に対して1.06倍以上である種晶粒子 The following seed crystal particles are dispersed, water is removed from the aqueous mixture containing the aluminum compound to obtain a dry powder mixture, and the obtained dry powder mixture is at 600 ° C. to 1000 ° C. in the atmosphere or in an inert gas. A method for producing fine α-alumina having a particle size of 0.01 μm or more and 0.1 μm or less, characterized by firing at a firing time of 10 minutes to 24 hours .
Seed crystal particles: obtained by pulverizing unground metal compound particles made of alumina, iron oxide, chromium oxide or diaspore, and the half-value width (H of the main peak in the range of 45 ° ≦ 2θ ≦ 70 ° in the X-ray diffraction spectrum (H ) Is 1.06 times or more of the half width before grinding (H 0 )
アルミニウム塩が溶解され、前記種晶粒子分散された水溶液に、60℃以下にて、該水溶液の水素イオン濃度がpH5を超えないように塩基を加えて前記アルミニウム塩を加水分解して、前記水性混合物を得る請求項2に記載の製造方法。 The pulverization degree of the seed crystal particles is 1.08 or less,
A base is added to the aqueous solution in which the aluminum salt is dissolved and the seed crystal particles are dispersed at 60 ° C. or lower so that the hydrogen ion concentration of the aqueous solution does not exceed pH 5 to hydrolyze the aluminum salt, and the aqueous The manufacturing method of Claim 2 which obtains a mixture.
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