JP3030356B2 - 双晶アルミナ粒子およびその製造方法 - Google Patents
双晶アルミナ粒子およびその製造方法Info
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- JP3030356B2 JP3030356B2 JP6015677A JP1567794A JP3030356B2 JP 3030356 B2 JP3030356 B2 JP 3030356B2 JP 6015677 A JP6015677 A JP 6015677A JP 1567794 A JP1567794 A JP 1567794A JP 3030356 B2 JP3030356 B2 JP 3030356B2
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨材料や多孔質セラ
ミック焼結体の原料その他塗料用充填材等に適した双晶
アルミナ粒子（双晶状Ａｌ2Ｏ3粒子）およびその製造方
法に関する。
ミック焼結体の原料その他塗料用充填材等に適した双晶
アルミナ粒子（双晶状Ａｌ2Ｏ3粒子）およびその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりアルミナ粒子の製造方法として
はバイヤー法によるものが知られているが、この方法を
用いた場合、粒子の形状が粒状になりやすい。又、板状
アルミナ粒子を製造する方法としては、例えば特公昭３
５−６９７７号公報にみられるように仮焼工程で弗化ア
ルミニウム等の鉱化剤を添加する方法が知られている。
又、水熱処理法によるアルミナ粒子の製造方法として
は、例えば特公昭３７−７７５０号公報および特公昭３
９−１３４６５号公報に記載のものが知られている。
はバイヤー法によるものが知られているが、この方法を
用いた場合、粒子の形状が粒状になりやすい。又、板状
アルミナ粒子を製造する方法としては、例えば特公昭３
５−６９７７号公報にみられるように仮焼工程で弗化ア
ルミニウム等の鉱化剤を添加する方法が知られている。
又、水熱処理法によるアルミナ粒子の製造方法として
は、例えば特公昭３７−７７５０号公報および特公昭３
９−１３４６５号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記公知のアルミナ粒
子の製造法によって得られるアルミナ粒子は粒状又は板
状のものしか得られないが、本発明では研磨材や多孔質
材等に適用して有用な特殊形状のアルミナ粒子を提供す
るものである。
子の製造法によって得られるアルミナ粒子は粒状又は板
状のものしか得られないが、本発明では研磨材や多孔質
材等に適用して有用な特殊形状のアルミナ粒子を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、平板状
をしたアルミナ結晶が貫入型に交差して成長した形状で
あることを特徴とする双晶アルミナ粒子である。アルミ
ナ結晶はα−アルミナであり結晶形が六方晶で（００
１）面が平板状でその長さは０．５〜１０μｍの範囲で
あり、これが互いに貫入型に交差した形状となってい
る。上記形状を図面に基づいて説明すると、図１はその
典型的な例の斜視図であり、１は板状のα−アルミナ結
晶である。この板状のα−アルミナのほぼ中央部に約６
０°の角度で板状のα−アルミナ結晶２および３が成長
しており、恰もα−アルミナ結晶２および３で構成され
る平板の中央部に板状のα−アルミナ結晶１が６０°の
交叉角をもって貫入した形状となっている。α−アルミ
ナ結晶２，３の成長は必ずしもα−アルミナ結晶１の中
央部でなく端部にて成長する場合もある。この場合はほ
ぼＴ字形の形状となる。又、まれにはα−アルミナ結晶
１の一面のみに結晶が成長することもある。本発明にお
いてはこのような場合も、貫入型双晶の変形として扱
う。粒子は微細であることがよく前述のように平板状の
長さは長軸基準で０．５〜１０μｍの範囲がよいが、
０．５μｍ未満および１０μｍを超えると、研磨材や多
孔質材に適用した場合に所定の効果を発揮し難くなる。
をしたアルミナ結晶が貫入型に交差して成長した形状で
あることを特徴とする双晶アルミナ粒子である。アルミ
ナ結晶はα−アルミナであり結晶形が六方晶で（００
１）面が平板状でその長さは０．５〜１０μｍの範囲で
あり、これが互いに貫入型に交差した形状となってい
る。上記形状を図面に基づいて説明すると、図１はその
典型的な例の斜視図であり、１は板状のα−アルミナ結
晶である。この板状のα−アルミナのほぼ中央部に約６
０°の角度で板状のα−アルミナ結晶２および３が成長
しており、恰もα−アルミナ結晶２および３で構成され
る平板の中央部に板状のα−アルミナ結晶１が６０°の
交叉角をもって貫入した形状となっている。α−アルミ
ナ結晶２，３の成長は必ずしもα−アルミナ結晶１の中
央部でなく端部にて成長する場合もある。この場合はほ
ぼＴ字形の形状となる。又、まれにはα−アルミナ結晶
１の一面のみに結晶が成長することもある。本発明にお
いてはこのような場合も、貫入型双晶の変形として扱
う。粒子は微細であることがよく前述のように平板状の
長さは長軸基準で０．５〜１０μｍの範囲がよいが、
０．５μｍ未満および１０μｍを超えると、研磨材や多
孔質材に適用した場合に所定の効果を発揮し難くなる。
【０００５】本発明の双晶アルミナ粒子はα−アルミナ
であるため、硬度が高く、研磨材や砥粒として有効であ
り、又、その形状から多孔質体の原料、その他に有用で
ある。本発明の第二は、サブミクロンオーダーに粒度調
整した水酸化アルミニウム又はアルミナ水和物を原料と
し、水又はアルカリ水溶液で水熱処理するにあたり、原
料と水あるいは水溶液の比を２〜１０として水熱処理す
ることを特徴とする双晶アルミナ粒子の製造方法であ
る。上記原料と水あるいは水溶液の比のさらに好ましい
範囲は２〜４である。又、水熱処理は温度３５０℃以
上、圧力２００気圧以下で行う。
であるため、硬度が高く、研磨材や砥粒として有効であ
り、又、その形状から多孔質体の原料、その他に有用で
ある。本発明の第二は、サブミクロンオーダーに粒度調
整した水酸化アルミニウム又はアルミナ水和物を原料と
し、水又はアルカリ水溶液で水熱処理するにあたり、原
料と水あるいは水溶液の比を２〜１０として水熱処理す
ることを特徴とする双晶アルミナ粒子の製造方法であ
る。上記原料と水あるいは水溶液の比のさらに好ましい
範囲は２〜４である。又、水熱処理は温度３５０℃以
上、圧力２００気圧以下で行う。
【０００６】この発明では出発原料として水酸化アルミ
ニウム又はベーマイト等のアルミナ水和物をあらかじめ
ボールミル等で粉砕してサブミクロンオーダーに粒度調
整したものを用い、これを水又は苛性ソーダ、炭酸ソー
ダ等のアルカリ水溶液とともに密閉オートクレーブ中に
充填し、高温、高圧にて水熱処理することにより行われ
る。出発原料である水酸化アルミニウム又はアルミナ水
和物をサブミクロンオーダーに粒度調整することは、最
終双晶アルミナ粒子の寸法を１０μｍ以下に揃えるため
に必要である。温度、圧力の条件に関しては、Ａｌ2Ｏ3
−Ｈ2Ｏ系状態図で、α−アルミナの安定な領域でなけ
ればならない。温度が３５０℃未満ではα−アルミナを
得ることができない。特に上限は装置や操業の経済性を
考慮して決めればよい。又、圧力は２００気圧を越える
圧力では、得られる粒子の形状が肉厚の粒状となり、本
発明の目的物である微細な双晶粒子は得られない。又、
圧力の下限は当然開放系では水熱系が成り立たないの
で、好ましくは５０気圧以上１００気圧以下がよい。
又、原料と水あるいは水溶液との比が２〜１０について
は、この範囲内で熱水に溶解された原料のアルミニウム
イオン類がアルミナの核形成の段階で高い過飽和とな
り、その成長過程で貫入型双晶をつくる確率が高くなる
ためである。上記比が１未満であれば双晶型にならずに
単一な板状アルミナが結晶析出する確率が高くなる。
又、１０を越えると核の発生数は非常に多くなりアルミ
ナ粒子は微細化するが、板状及び双晶粒子が生成しがた
く、微細な粒状粒子が結晶析出する確率が高くなる。貫
入型双晶の収率からは２〜４の範囲が最も好ましい。以
上のような製造法により前述の本発明の双晶アルミナ粒
子が収率よく得られる。
ニウム又はベーマイト等のアルミナ水和物をあらかじめ
ボールミル等で粉砕してサブミクロンオーダーに粒度調
整したものを用い、これを水又は苛性ソーダ、炭酸ソー
ダ等のアルカリ水溶液とともに密閉オートクレーブ中に
充填し、高温、高圧にて水熱処理することにより行われ
る。出発原料である水酸化アルミニウム又はアルミナ水
和物をサブミクロンオーダーに粒度調整することは、最
終双晶アルミナ粒子の寸法を１０μｍ以下に揃えるため
に必要である。温度、圧力の条件に関しては、Ａｌ2Ｏ3
−Ｈ2Ｏ系状態図で、α−アルミナの安定な領域でなけ
ればならない。温度が３５０℃未満ではα−アルミナを
得ることができない。特に上限は装置や操業の経済性を
考慮して決めればよい。又、圧力は２００気圧を越える
圧力では、得られる粒子の形状が肉厚の粒状となり、本
発明の目的物である微細な双晶粒子は得られない。又、
圧力の下限は当然開放系では水熱系が成り立たないの
で、好ましくは５０気圧以上１００気圧以下がよい。
又、原料と水あるいは水溶液との比が２〜１０について
は、この範囲内で熱水に溶解された原料のアルミニウム
イオン類がアルミナの核形成の段階で高い過飽和とな
り、その成長過程で貫入型双晶をつくる確率が高くなる
ためである。上記比が１未満であれば双晶型にならずに
単一な板状アルミナが結晶析出する確率が高くなる。
又、１０を越えると核の発生数は非常に多くなりアルミ
ナ粒子は微細化するが、板状及び双晶粒子が生成しがた
く、微細な粒状粒子が結晶析出する確率が高くなる。貫
入型双晶の収率からは２〜４の範囲が最も好ましい。以
上のような製造法により前述の本発明の双晶アルミナ粒
子が収率よく得られる。
【０００７】
【実施例】ボールミルにて中心径０．７μｍに粒度調整
した水酸化アルミニウム１０ｇに純水５ｇを加えたスラ
リーを１００ｃｃのオートクレーブに充填し、６００
℃、１００気圧にて３時間水熱処理を行った。処理後の
生成物を水洗、濾過、乾燥してアルミナ粉末を得た。上
記粉末を粉末Ｘ線回折により測定した結果を図３に示
す。得られた結晶は同定の結果α−アルミナであること
が確認された。又、走査型電子顕微鏡で観察した結果を
図４に示す。ＳＥＭ観察より平板状をした２個の粒子が
互いに貫入型に交差して成長した双晶アルミナ粒子であ
ることが観察された。得られた双晶アルミナ粒子の硬度
はモース硬度９であり、真密度３．９８であり、ＢＥＴ
比表面積は１１．０ｍ2／ｇである。又、粉体としての
嵩比重（タップ密度）０．６ｇ／ｃｍ3である。
した水酸化アルミニウム１０ｇに純水５ｇを加えたスラ
リーを１００ｃｃのオートクレーブに充填し、６００
℃、１００気圧にて３時間水熱処理を行った。処理後の
生成物を水洗、濾過、乾燥してアルミナ粉末を得た。上
記粉末を粉末Ｘ線回折により測定した結果を図３に示
す。得られた結晶は同定の結果α−アルミナであること
が確認された。又、走査型電子顕微鏡で観察した結果を
図４に示す。ＳＥＭ観察より平板状をした２個の粒子が
互いに貫入型に交差して成長した双晶アルミナ粒子であ
ることが観察された。得られた双晶アルミナ粒子の硬度
はモース硬度９であり、真密度３．９８であり、ＢＥＴ
比表面積は１１．０ｍ2／ｇである。又、粉体としての
嵩比重（タップ密度）０．６ｇ／ｃｍ3である。
【０００８】
【発明の効果】本発明の双晶アルミナ粒子は、硬度が高
く、しかも突出部のある形状のために研磨用ラッピング
やポリッシング用砥粒さらには多孔質アルミナセラミッ
クスの原料などに有用である。そして、本発明の製造法
によれば上記の双晶アルミナ粒子が収率よく得られる。
く、しかも突出部のある形状のために研磨用ラッピング
やポリッシング用砥粒さらには多孔質アルミナセラミッ
クスの原料などに有用である。そして、本発明の製造法
によれば上記の双晶アルミナ粒子が収率よく得られる。
【図１】本発明の双晶アルミナ粒子の構造を説明する斜
視図である。
視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の双晶アルミナ粒子のＸ線回折結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】本発明の双晶アルミナ粒子の粒子構造を示す走
査型電子顕微鏡写真である。
査型電子顕微鏡写真である。
１ 板状α−アルミナ結晶 ２，３ 板状α−アルミナ結晶上に成長したα−アルミ
ナ結晶
ナ結晶
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−316413（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01F 7/02 - 7/47 B24D 3/00 320 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (7)
- 【請求項１】 平板状をしたアルミナ結晶が貫入型に交
差して成長した形状であることを特徴とする双晶アルミ
ナ粒子。 - 【請求項２】 平板状をしたアルミナ結晶の長さが０．
５〜１０μｍである請求項１記載の双晶アルミナ粒子。 - 【請求項３】 アルミナ結晶がα−アルミナである請求
項１又は２記載の双晶アルミナ粒子。 - 【請求項４】 サブミクロンオーダーに粒度調整した水
酸化アルミニウム又はアルミナ水和物を原料とし、水又
はアルカリ水溶液で温度３５０℃以上、圧力２００気圧
以下で水熱処理をするにあたり、原料と水あるいは水溶
液の比を２〜１０として水熱処理することを特徴とする
双晶アルミナ粒子の製造方法。 - 【請求項５】 原料と水溶液の比が２〜４である請求項
４記載の双晶アルミナ粒子の製造方法。 - 【請求項６】 圧力が５０〜１００気圧である請求項４
記載の双晶アルミナ粒子の製造方法。 - 【請求項７】 生成する双晶アルミナ粒子がα−アルミ
ナである請求項４ないし６のいずれかに記載の双晶アル
ミナ粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015677A JP3030356B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 双晶アルミナ粒子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015677A JP3030356B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 双晶アルミナ粒子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07206435A JPH07206435A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3030356B2 true JP3030356B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=11895385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6015677A Expired - Lifetime JP3030356B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 双晶アルミナ粒子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030356B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6085778B1 (ja) * | 2016-09-27 | 2017-03-01 | 株式会社石巻水産鉄工 | ホタテガイ加工装置及びホタテガイ加工品の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008089177A2 (en) | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Ceramic particulate material and processes for forming same |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP6015677A patent/JP3030356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6085778B1 (ja) * | 2016-09-27 | 2017-03-01 | 株式会社石巻水産鉄工 | ホタテガイ加工装置及びホタテガイ加工品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07206435A (ja) | 1995-08-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |