JPH04114958A - アルミナ容器及びその製造方法 - Google Patents
アルミナ容器及びその製造方法Info
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- JPH04114958A JPH04114958A JP2233749A JP23374990A JPH04114958A JP H04114958 A JPH04114958 A JP H04114958A JP 2233749 A JP2233749 A JP 2233749A JP 23374990 A JP23374990 A JP 23374990A JP H04114958 A JPH04114958 A JP H04114958A
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- alumina
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は耐食性に優れたアルミナ容器及びその製造方法
に関する。
に関する。
［従来の技術及びその問題点］
アルミナ容器は機械的強度及び耐食性に優れ、従来化学
反応用容器に広く用いられており、最近では新素材研究
の進展に伴い、特に化学的腐食、変質に強いアルミナ容
器が強く望まれるようになってきている。
反応用容器に広く用いられており、最近では新素材研究
の進展に伴い、特に化学的腐食、変質に強いアルミナ容
器が強く望まれるようになってきている。
しかし従来のアルミナ容器ではＰＬＺＴ（Ｔｉ。
Ｚｒ、Ｉ、ａ酸鉛）またはＰＺＴ（Ｔｉ、Ｚｒ酸鉛）等
の鉛系複合酸化物の焼成においては、焼成中に鉛蒸気が
発生ずることにより容器内面を変質させてしまうため、
僅か数回の使用にしか耐えられないのが現状である。ま
た例えば酸硫化イツトリウム系の蛍光体を製造する場合
においては、蛍光体原料である酸化イツトリウムと硫黄
との混合物にハロケン化アルカリ金属系またはハロゲン
化アルカリ土類金属系の融剤を添加して、１２００℃以
」−の高温で焼成すると、アルミナ容器がとの様な形状
であれ融剤、硫黄による腐食のため内面のはがれ、変形
等の現象が現れるという欠点があった。
の鉛系複合酸化物の焼成においては、焼成中に鉛蒸気が
発生ずることにより容器内面を変質させてしまうため、
僅か数回の使用にしか耐えられないのが現状である。ま
た例えば酸硫化イツトリウム系の蛍光体を製造する場合
においては、蛍光体原料である酸化イツトリウムと硫黄
との混合物にハロケン化アルカリ金属系またはハロゲン
化アルカリ土類金属系の融剤を添加して、１２００℃以
」−の高温で焼成すると、アルミナ容器がとの様な形状
であれ融剤、硫黄による腐食のため内面のはがれ、変形
等の現象が現れるという欠点があった。
［発明が解決しようとする問題点コ
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、耐食性に優
れたアルミナ容器及びその製造方法を提供することを目
的とする。
れたアルミナ容器及びその製造方法を提供することを目
的とする。
［問題点を解決するための手段及びその作用］本発明者
は耐食性に優れたアルミナ容器を製造するために、アル
ミナ粉末原わｔに数々の焼結助剤を加え、焼結を重ねた
結果、焼結助剤としてＭｇＦ２．１．、、 ａ ２０３
、Ｙ２Ｏ３及び／またはＺｒＯ２を適性に添加すること
によって上記問題が解決できることを新たに見いだし本
発明を成すに至った。
は耐食性に優れたアルミナ容器を製造するために、アル
ミナ粉末原わｔに数々の焼結助剤を加え、焼結を重ねた
結果、焼結助剤としてＭｇＦ２．１．、、 ａ ２０３
、Ｙ２Ｏ３及び／またはＺｒＯ２を適性に添加すること
によって上記問題が解決できることを新たに見いだし本
発明を成すに至った。
本発明のアルミナ容器はＭｇを０．０１〜３゜５重量％
、Ｆを０より多く２．２重量％より少なく、 Ｉ、ａ２
０３を０．００５〜３．５重量％、Ｙ２Ｏ３を０．００
５〜１．５重量％及びＺｒＯ２を０〜３．０重量％の範
囲で含有することを特徴とするものである。
、Ｆを０より多く２．２重量％より少なく、 Ｉ、ａ２
０３を０．００５〜３．５重量％、Ｙ２Ｏ３を０．００
５〜１．５重量％及びＺｒＯ２を０〜３．０重量％の範
囲で含有することを特徴とするものである。
その容器を得るには以下の製造方法によって得ることが
できる。
できる。
まず易焼結性アルミナ粉末と、その粉末１００重量部に
対し焼結助剤としてＭｇＦ２を０．０１〜３．５重量部
、Ｌａ２ｏ３を０．００５〜３．５重量部、Ｙ２Ｏ３を
０．００５〜１．５重量部、ＺｒＯ□を０〜３．５重量
部の範囲で添加し、さらに水を２０〜４０重重部、バイ
ンダーを０．０５〜２゜０重量部、分散剤を０．０５〜
２．０重量部添加して十分混合し、アルミナスラリーを
形成する。
対し焼結助剤としてＭｇＦ２を０．０１〜３．５重量部
、Ｌａ２ｏ３を０．００５〜３．５重量部、Ｙ２Ｏ３を
０．００５〜１．５重量部、ＺｒＯ□を０〜３．５重量
部の範囲で添加し、さらに水を２０〜４０重重部、バイ
ンダーを０．０５〜２゜０重量部、分散剤を０．０５〜
２．０重量部添加して十分混合し、アルミナスラリーを
形成する。
次にそのアルミナスラリーを用いて鋳込み成形、プレス
成形法等の成形法を用いてアルミナ成形体を得た後、乾
燥させ、１５００〜１７００’Ｃで２〜３時間焼結し、
目的とするアルミナ容器を得ることができる。
成形法等の成形法を用いてアルミナ成形体を得た後、乾
燥させ、１５００〜１７００’Ｃで２〜３時間焼結し、
目的とするアルミナ容器を得ることができる。
前記製造方法において用いる易焼結性アルミナ粉末の純
度は特に制限するものではないが、高純度なアルミナ容
器を得るためには９９．９％以上の純度を有しているこ
とが好ましい。
度は特に制限するものではないが、高純度なアルミナ容
器を得るためには９９．９％以上の純度を有しているこ
とが好ましい。
焼結助剤は、好ましくは易焼結性アルミナ粉末１００重
量部に対し、ＭｇＦ２を０．１〜１．０重量部、Ｌａ２
Ｏ３を０．０１〜１．０重量部、 Ｙ２Ｏ３を０．０１
〜１．０重量部及びＺｒＯ２を０． ００１〜１．０重
量部の範囲で添加した方がより緻密で耐食性に優れたア
ルミナ容器を得ることができる。
量部に対し、ＭｇＦ２を０．１〜１．０重量部、Ｌａ２
Ｏ３を０．０１〜１．０重量部、 Ｙ２Ｏ３を０．０１
〜１．０重量部及びＺｒＯ２を０． ００１〜１．０重
量部の範囲で添加した方がより緻密で耐食性に優れたア
ルミナ容器を得ることができる。
また焼結助剤としてＭｇＦ２の他にＭｇＣｌ２、Ｍ ｇ
（Ｎ Ｏ３）２、ＭｇＯ等、ＺｒＯ２の他にＺｒＣ１
□、ＺｒＢｒ、、Ｚ ｒ Ｏ（ＮＯ３） ２等、Ｌａ２
Ｏ３の他にＬａ（ＮＯ３）３、Ｉ−ａ Ｃｌ ３、Ｌａ
（ＯＨ）３等、Ｙ２Ｏ３の他にＶ（ＮＯ３）３、ＹＣｌ
３、Ｙ（ＯＨ）３等の化合物を使用しても良いが最も好
ましくは上記４種類の焼結助剤を使用する。
（Ｎ Ｏ３）２、ＭｇＯ等、ＺｒＯ２の他にＺｒＣ１
□、ＺｒＢｒ、、Ｚ ｒ Ｏ（ＮＯ３） ２等、Ｌａ２
Ｏ３の他にＬａ（ＮＯ３）３、Ｉ−ａ Ｃｌ ３、Ｌａ
（ＯＨ）３等、Ｙ２Ｏ３の他にＶ（ＮＯ３）３、ＹＣｌ
３、Ｙ（ＯＨ）３等の化合物を使用しても良いが最も好
ましくは上記４種類の焼結助剤を使用する。
成形体を焼結した場合、焼結助剤として添加したＭｇＦ
２のＦ分は、得られたアルミナ容器に一定の割合で残る
わけてはなく、焼結中に大半が飛んで行ってしまう。そ
のためアルミナ容器中のＦ分は特定できないが、易焼結
性アルミナ粉末２００重量部に対し、ＭｇＦ２を３．５
重量部添加した場合に、焼結後ＭｇＦ２がずへてアルミ
ナ容器中に残ると仮定した場合、Ｆとして約２．２重量
％残ることになるためＦの量の最大限は約２．２重量％
とすることができる。また焼結助剤として他のＭｇ化合
物を使用した場合よりもＭｇＦ２を使用した方が耐食性
に優れたアルミナ容器を得ることができる。
２のＦ分は、得られたアルミナ容器に一定の割合で残る
わけてはなく、焼結中に大半が飛んで行ってしまう。そ
のためアルミナ容器中のＦ分は特定できないが、易焼結
性アルミナ粉末２００重量部に対し、ＭｇＦ２を３．５
重量部添加した場合に、焼結後ＭｇＦ２がずへてアルミ
ナ容器中に残ると仮定した場合、Ｆとして約２．２重量
％残ることになるためＦの量の最大限は約２．２重量％
とすることができる。また焼結助剤として他のＭｇ化合
物を使用した場合よりもＭｇＦ２を使用した方が耐食性
に優れたアルミナ容器を得ることができる。
分散剤及びバインダーの添加量は特に規定するものでは
ないが、通常はアルミナ粉末１００重量部に対し、それ
ぞれ０．１〜２．０重量部の範囲に調整することが好ま
しい。分散剤は前記添加量以外であるとアルミナスラリ
ーを形成した際にスラリーの分散性が悪くなり、バイン
ダーは０． １重量部以下であるとアルミナ成形体を乾
燥する際に成形体にクラック、ひび割れが生じ易くなり
、２．０重量部以上であると成形体を焼結する際に、バ
インダーを燃焼させる時間が長くかかるからである。用
いるバインダーはＰＶＡ、、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、アクリル系樹脂等が好ましい。分散剤の種類も特に
規定するものではなく一般に窯業において用いられてい
る有機分散剤、例えばボッカルボン酸アンモてウノ、を
使用することができる。
ないが、通常はアルミナ粉末１００重量部に対し、それ
ぞれ０．１〜２．０重量部の範囲に調整することが好ま
しい。分散剤は前記添加量以外であるとアルミナスラリ
ーを形成した際にスラリーの分散性が悪くなり、バイン
ダーは０． １重量部以下であるとアルミナ成形体を乾
燥する際に成形体にクラック、ひび割れが生じ易くなり
、２．０重量部以上であると成形体を焼結する際に、バ
インダーを燃焼させる時間が長くかかるからである。用
いるバインダーはＰＶＡ、、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、アクリル系樹脂等が好ましい。分散剤の種類も特に
規定するものではなく一般に窯業において用いられてい
る有機分散剤、例えばボッカルボン酸アンモてウノ、を
使用することができる。
添加する水の量は、アルミナ粉末をスラリー状とするた
めに、易焼結性アルミナ粉末１００重量部に対し２０〜
４０重量部の添加量が好ましい。
めに、易焼結性アルミナ粉末１００重量部に対し２０〜
４０重量部の添加量が好ましい。
２０重量部より少ないと、アルミナ粉末がペースト状に
なってしまい十分分散しなくなり、４０重量部以−しで
あると鋳込み成形法を行って成形体を乾燥する場合に、
長時間の乾燥時間を必要とするからである。
なってしまい十分分散しなくなり、４０重量部以−しで
あると鋳込み成形法を行って成形体を乾燥する場合に、
長時間の乾燥時間を必要とするからである。
前記アルミナスラリーを用いて成形体を得る方法として
は、例えば石膏型に鋳込み、スリップキャスト法を用い
て成形した後、十分乾燥し成形体を得ることができる。
は、例えば石膏型に鋳込み、スリップキャスト法を用い
て成形した後、十分乾燥し成形体を得ることができる。
また前記アルミナスラリーなスプレードライヤー等の噴
霧乾燥装置を用いて造粒粉を得た後、その造粒粉をラバ
ープレス等を用いて成形体を得た後、その成形体を乾燥
することによっても得ることができる。
霧乾燥装置を用いて造粒粉を得た後、その造粒粉をラバ
ープレス等を用いて成形体を得た後、その成形体を乾燥
することによっても得ることができる。
焼結温度についても１３００〜１９００℃の温度域で焼
結可能であるが、１５００〜１７００℃の温度域で焼結
する方が理論密度に近い緻密なアルミナ容器が得られる
。
結可能であるが、１５００〜１７００℃の温度域で焼結
する方が理論密度に近い緻密なアルミナ容器が得られる
。
［作用コ
従来のアルミナ容器では前述したように、アルミナ面に
接する金属、ガス、蒸気等により侵され頻繁に交換しな
ければならなかったが、本発明のアルミナ容器は、理論
密度の９９．５％以上でボアを殆と含まない容器である
ため、接触面の凹凸が少なく侵され難く、従来のアルミ
ナ容器に比べ数十倍の使用回数に耐えることができる。
接する金属、ガス、蒸気等により侵され頻繁に交換しな
ければならなかったが、本発明のアルミナ容器は、理論
密度の９９．５％以上でボアを殆と含まない容器である
ため、接触面の凹凸が少なく侵され難く、従来のアルミ
ナ容器に比べ数十倍の使用回数に耐えることができる。
以下実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
［実施例］
（実施例１〜１０）
純度９９．９％、中心粒径０．５７１ｍの易焼結性アル
ミナ粉末（ＡＬ−１６０５Ｇ、昭和電工製）１００重量
部に対し、第１表に示す割合（重量部）で各焼結助剤を
混合した。
ミナ粉末（ＡＬ−１６０５Ｇ、昭和電工製）１００重量
部に対し、第１表に示す割合（重量部）で各焼結助剤を
混合した。
第１表
これらの混合物に、それぞれバインダーとしてＰＶＡを
帆 ５重量部と、分散剤としてポリカルボン酸アンモニ
ウム（中東油脂社製）０．５重量部とを添加してアルミ
ナスラリーを得た後、スプレードライヤーにて０．５μ
ｍの造粒粉を得た。
帆 ５重量部と、分散剤としてポリカルボン酸アンモニ
ウム（中東油脂社製）０．５重量部とを添加してアルミ
ナスラリーを得た後、スプレードライヤーにて０．５μ
ｍの造粒粉を得た。
次にそのようにして得た造粒粉を５０ ｍ ｍφ×５０
ｍｍｈＸ５ｍｍ ｔのシリンダーゴム型で、１ｔ ／
ｃ ｍ ”のラバープレス成形を行った後、自然乾ｔｇ
ｚ Ｌ＋、１６００℃で２時間焼成を行い本発明のアル
ミナ坩堝を得た。またそれぞれの造粒粉て金型を用い、
同様にして６０ｍｍφＸ ５ ｍ ｍ ｔのアルミナ蓋
を得た。
ｍｍｈＸ５ｍｍ ｔのシリンダーゴム型で、１ｔ ／
ｃ ｍ ”のラバープレス成形を行った後、自然乾ｔｇ
ｚ Ｌ＋、１６００℃で２時間焼成を行い本発明のアル
ミナ坩堝を得た。またそれぞれの造粒粉て金型を用い、
同様にして６０ｍｍφＸ ５ ｍ ｍ ｔのアルミナ蓋
を得た。
このアルミナ容器は以下のように評価した。
ＰＺＴ粉末２０ｇをそれぞれアルミナ坩堝に入れ、蓋を
して１０００℃、１時間の焼成を行った。
して１０００℃、１時間の焼成を行った。
その操作をアルミナ坩堝にクラックが入るまで繰り返し
た。
た。
また従来例として市販の同程度の大きさで、同一の厚み
を持つ蓋つきのアルミナ坩堝を用意した。
を持つ蓋つきのアルミナ坩堝を用意した。
ざらに比較例として実施例】のＭｇＦ２をＭｇＯに変え
たたけて、混合量等は同様にして、後は同様にしてアル
ミナ坩堝を得た。
たたけて、混合量等は同様にして、後は同様にしてアル
ミナ坩堝を得た。
これらのアルミナ坩堝も同様に、上記試験操作を行いク
ラックが入るまで繰り返した。
ラックが入るまで繰り返した。
試験結果は容器にクラックが入った際の回数をアルミナ
坩堝の耐用回数としてとして第２表に示ず。
坩堝の耐用回数としてとして第２表に示ず。
第２表
損による汚染においても従来に比べて少なくすることが
できる。
できる。
また本発明はアルミナ坩堝、トレイ等の容器だけではな
く、焼結板でも適用できる。
く、焼結板でも適用できる。
Claims (3)
- （１）ＭｇとＦとＬａ＿２Ｏ＿３とＹ＿２Ｏ＿３とを含
有し、及び／またはＺｒＯ＿２を含有することを特徴と
するアルミナ容器。 - （２）前記含有量は、Ｍｇが０．０１〜３．５重量％、
Ｆが０より多く２．２重量％より少なく、Ｌａ＿２Ｏ＿
３が０．００５〜３．５重量％、Ｙ＿２Ｏ＿３が０．０
０５〜１．５重量％及びＺｒＯ＿２が０〜３．５重量％
の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のアルミ
ナ容器。 - （３）易焼結性アルミナ粉末１００重量部に対し、焼結
助剤としてＭｇＦ＿２を０．０１〜３．５重量部、Ｌａ
＿２Ｏ＿３を０．００５〜３．５重量部、Ｙ＿２Ｏ＿３
を０．００５〜１．５重量部及びＺｒＯ＿２を０〜３．
５重量部の範囲で添加した混合物に、さらに水とバイン
ダーと分散剤とを添加してアルミナスラリーを形成した
後、該アルミナスラリーを用いて得た成形体を、１５０
０〜１７００℃の温度域で焼結することを特徴とするア
ルミナ容器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233749A JP2863285B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | アルミナ容器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233749A JP2863285B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | アルミナ容器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114958A true JPH04114958A (ja) | 1992-04-15 |
| JP2863285B2 JP2863285B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16959977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2233749A Expired - Fee Related JP2863285B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | アルミナ容器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2863285B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6506502B2 (en) * | 1999-07-19 | 2003-01-14 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources | Reinforcement preform and metal matrix composites including the reinforcement preform |
| JP2005112635A (ja) * | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Nitsukatoo:Kk | 耐熱衝撃抵抗性及び耐食性に優れたアルミナ質焼結体及びそれを用いた熱処理用部材 |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2233749A patent/JP2863285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6506502B2 (en) * | 1999-07-19 | 2003-01-14 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources | Reinforcement preform and metal matrix composites including the reinforcement preform |
| JP2005112635A (ja) * | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Nitsukatoo:Kk | 耐熱衝撃抵抗性及び耐食性に優れたアルミナ質焼結体及びそれを用いた熱処理用部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2863285B2 (ja) | 1999-03-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |