JP2008081324A - αアルミナ成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも部分的に再水和性を有するアルミナ粉に表面を再水和抑制剤で被覆する処理を施した後、成形助剤および水と混合して成形し、次いで、得られた成形体に前記再水和抑制剤の再水和抑制能を減じさせる処理を施した後、該成形体を湿潤雰囲気中または水中で保持して再水和させ、該再水和させた成形体を焼成してαアルミナ成形体を製造する方法であって、前記成形助剤および水と混合して成形する際において、さらにαアルミナ繊維を添加することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
(a)αアルミナ粉末にアルミナゾルやシリカゾル等の無機結合剤等を混合して成形した後、1000〜1600℃の高温で焼成、焼結して、強度の高いαアルミナ成形体を得る方法(例えば、特許文献4参照)。
(b)ギブサイト結晶水酸化アルミニウムを仮焼することにより得られる少なくとも部分的に再水和性を有するアルミナ粉(水硬性アルミナ)を成形し、該成形体を特定の条件で再水和した後、焼成してαアルミナ成形体を製造する方法(例えば、特許文献5参照)。
(1)少なくとも部分的に再水和性を有するアルミナ粉に表面を再水和抑制剤で被覆する処理を施す工程(再水和抑制能付与工程)、
(2)前記再水和抑制能付与工程の後、再水和抑制剤で被覆されたアルミナ粉をアルミナ繊維、成形助剤および水と混合して成形する工程(成形工程)、
(3)前記成形工程で得られた成形体に、前記再水和抑制剤の再水和抑制能を減じさせる処理を施す工程(再水和抑制能低減工程)、
(4)前記再水和抑制能低減工程後、得られた成形体を湿潤雰囲気中または水中に保持して再水和させる工程(再水和工程)、
(5)前記再水和工程で再水和させた成形体を焼成する工程(焼成工程)、
である。以下、各工程について説明する。
本発明においては、少なくとも部分的に再水和性を有するアルミナ粉(以下「再水和性アルミナ粉」と称することもある)を原料とする。再水和性を有するアルミナとは、水酸化アルミニウムを熱分解してなる遷移アルミナ(Al2O3として表される多形を有するアルミナのうち、α形以外の全てのアルミナ)中、例えばχ,ρ−アルミナおよび無定形アルミナ等の再水和可能なアルミナを意味する。
前記再水和抑制能付与工程の後、再水和抑制剤で被覆された再水和性アルミナ粉に、αアルミナ繊維、成形助剤および水を混合して成形する。
前記成形工程で得られた成形体には、前記再水和抑制剤の再水和抑制能を減じさせる処理を施す。これにより、後の再水和工程で充分に再水和できるようになり、その結果、最終的に得られるαアルミナ成形体の機械的強度を向上させることができる。ここで、再水和抑制能を減じさせるとは、成形体を構成する再水和性アルミナ粉の表面を被覆している再水和抑制剤の少なくとも一部を、該成形体からとり除くことを意味する。つまり、成形体中の再水和抑制剤が少しでも低減されればよく、必ずしも成形体中から再水和抑制剤を完全にとり除くことを要するものではない。
前記再水和抑制能低減工程後、再水和抑制能を減じさせた成形体を再水和させる。これにより、成形体を構成する再水和性のアルミナは、実質的に完全に再水和してベーマイト結晶水酸化アルミニウムになる。その結果、最終的に得られるαアルミナ成形体の機械的強度を向上させることができる。
なお、再水和処理に先立って、予備焼成をしてもよい。これにより、再水和処理の効果が増大し、得られるαアルミナ成形体の強度をより向上させることができる。
前記再水和工程で再水和させた成形体には、該成形体中の付着水分や結晶水を除いてαアルミナ化(以下「α化」と称する)させるために、焼成を施す。焼成温度は、得ようとする成形体製品の目標α化度や比表面積等に応じて適宜選択すればよく、特に制限されないが、通常、1200℃以上、好ましくは1300〜1400℃とするのがよい。焼成の際の時間は、焼成温度などに応じて設定すればよく、特に制限はないが、一般に、1時間〜5時間、好ましくは1時間〜3時間とするのがよい。焼成の方法は、特に制限はなく、例えば燃焼ガス、電気ヒーター等による間接加熱、赤外線加熱等の公知の方法により実施すればよい。なお、焼成工程に先立って、自然乾燥、熱風乾燥、真空乾燥等の公知の乾燥方法で予め付着水分を除去しておくこともできる。
なお、実施例および比較例において示す各物性値(結晶形、BET比表面積、耐圧強度および細孔容積)の測定方法は、以下に示す通りである。
理学電機社製の粉末X線回折装置を用いて測定した。
(BET比表面積の測定方法)
マウンテック社製の比表面積測定装置を用いて測定した。
試料とするリング状のαアルミナ成形体について、外径a、内径b、長さcをマイクロメーターで測定し、さらに硬度試験機(アイコウエンジニアリング社製の「MODEL1307」)により径方向に加圧したときの破壊強度F(daN)を測定し、得られた値を下記式(I)に当てはめて、耐圧強度(daN/cm2)を算出した。なお、耐圧強度は、10個のリング状αアルミナ成形体の平均値で求めた。
カンタクローム社製のポロシメーター(オートスキャン33型)を用いてHg圧入法にて測定した。
αアルミナ繊維を添加しない以外は、上記実施例1と同様にしてαアルミナ成形体を得た。その結果、得られたαアルミナ成形体には、割れが観察された。このため、耐圧強度を測定することはできなかった。
αアルミナ繊維に代えて、セラミック繊維(サンゴバン・テイエム社製の商品名「RFC400SL」、SiO2含有量:53重量%、繊維の平均長さ:100〜400μm、繊維の平均直径:2〜4μm)を用いた以外は、上記実施例1と同様にしてαアルミナ成形体を得た。
Claims (2)
- 少なくとも部分的に再水和性を有するアルミナ粉に表面を再水和抑制剤で被覆する処理を施した後、成形助剤および水と混合して成形し、次いで、得られた成形体に前記再水和抑制剤の再水和抑制能を減じさせる処理を施した後、該成形体を湿潤雰囲気中または水中で保持して再水和させ、該再水和させた成形体を焼成してαアルミナ成形体を製造する方法であって、
前記成形助剤および水と混合して成形する際において、さらにαアルミナ繊維を添加することを特徴とするαアルミナ成形体の製造方法。 - 前記αアルミナ繊維を、再水和抑制剤で表面を被覆したアルミナ粉100重量部に対して1〜20重量部の割合で添加する請求項1記載のαアルミナ成形体の製造方法。
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