JP5253261B2 - アルミナ質多孔質及びその製造方法 - Google Patents
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[2] マンガン及び銅からなる群より選択される少なくとも一種の金属の酸化物を、更に含有し、且つ、前記結合相に、マンガン及び銅からなる群より選択される少なくとも一種の元素を含有する[1]に記載のアルミナ質多孔体。
強度低下率(%)=(初期強度−操作後強度)/初期強度×100 (1)
[10] 前記原料混合物が、酸化マンガン及び酸化銅からなる群より選択される少なくとも一種を更に含む[9]に記載のアルミナ質多孔体の製造方法。
強度低下率(%)=(初期強度−操作後強度)/初期強度×100 (1)
まず、表1に示す割合で、所定の平均粒径及び比表面積を有する第二のアルミナ(Al2O3)粒子と、酸化チタン(TiO2)、酸化マンガン(Mn3O4)及び酸化銅(CuO)の内の少なくとも一種の金属酸化物(焼結助剤)と、分散剤と、水とをポットミルで混合し、バッチNo.1〜9のスラリーを作製した。また、表1に示す割合で、所定の平均粒径及び比表面積を有する第二のアルミナ(Al2O3)粒子と、分散剤と、水とをポットミルで混合し、前記焼結助剤を含まないバッチNo.10のスラリーを作製した。
アルミナ質多孔体から、およそ10mm×25mm×5mmの測定用試料を切り出し、アルキメデス法(JIS R 1634準拠)により測定した。
アルミナ質多孔体から、8mm×10mm×5mmの測定用試料を切り出し、水銀圧入法(JIS R 1655準拠)により測定した。
JIS R 1601に準拠して測定した。
テフロン製の内壁の圧力容器に、酸薬液(pH2の硫酸水溶液)とアルミナ質多孔体を、アルミナ質多孔体全体が酸薬液中に浸かるように入れ、密閉して100℃で3時間保持してから、アルミナ質多孔体を取り出して、酸薬液を洗浄除去し、十分に乾燥させた。その後、同じくテフロン製の内壁の圧力容器に、アルカリ薬液(pH12の水酸化ナトリウム水溶液)と先程のアルミナ質多孔体を、アルミナ質多孔体全体がアルカリ薬液中に浸かるように入れ、密閉して100℃で3時間保持してから、アルミナ質多孔体を取り出して、アルカリ薬液を洗浄除去し、十分に乾燥させた。以上の操作を3回繰り返した後、前記した曲げ強度の測定方法と同様の方法で、3回操作後の曲げ強度(操作後強度)を求め、その値と操作前の曲げ強度(初期強度)の値とから、下式(1)により算出した。
強度低下率(%)=(初期強度−操作後強度)/初期強度×100 (1)
アルミナ質多孔体から、2mm×2mm×20mmの測定用試料を切り出し、JIS R 1618に準拠して測定した。
表5に示す割合で、平均粒径47μmの第一のアルミナ(Al2O3)粒子と、前記バッチNo.2のスラリーと、有機バインダーと、界面活性剤と、水とを混合して可塑性の坏土を得、これを押出成形により、図2に示すようなモノリス形状(外径:φ30mm×1000mmL、セル数:55個、セルの孔径:2mm)に成形し、乾燥して成形体を得た。この成形体を、450℃で仮焼(脱脂)した後、表5に示す焼成温度で2時間焼成し、実施例15及び16のモノリス形状アルミナ質多孔体を得た。
平均粒径0.1μmのアルミナ粒子(比表面積:12m2/g)と平均粒径1μmのアルミナ粒子(比表面積:5m2/g)とに、水と分散剤と有機バインダーとを加えてポットミルにより混合し、中間膜形成用スラリーを得た。なお、このときの平均粒径0.1μmのアルミナ粒子と平均粒径1μmのアルミナ粒子との割合は質量比で3:7とし、これらアルミナ粒子のスラリー中の濃度は25質量%とした。
Claims (14)
- 気孔率が25〜40%、平均気孔径が7〜15μmであるアルミナ質多孔体であって、チタンの酸化物を、アルミナの総質量に対して0.1〜1.5質量%含有するアルミナ質多孔体であり、
平均粒径10〜150μmのアルミナ骨材粒子間をアルミナを主成分とした結合相が結合した微構造を有し、前記結合相に、チタンの元素を含有するアルミナ質多孔体であり、
前記平均粒径10〜150μmのアルミナ骨材粒子が第一のアルミナ粒子であり、前記結合相の主成分であるアルミナが、平均粒径0.05〜1μmの第二のアルミナ粒子であり、
前記第一のアルミナ粒子と前記第二のアルミナ粒子との合計質量に対する、前記第二のアルミナ粒子の質量割合が、15%以上であるアルミナ質多孔体。 - マンガン及び銅からなる群より選択される少なくとも一種の金属の酸化物を、更に含有し、且つ、前記結合相に、マンガン及び銅からなる群より選択される少なくとも一種の元素を含有する請求項1に記載のアルミナ質多孔体。
- 曲げ強度が10〜40MPaである請求項1又は2に記載のアルミナ質多孔体。
- pH2の硫酸水溶液である酸薬液中に100℃で3時間浸漬してから当該酸薬液を洗浄除去し、乾燥させた後、pH12の水酸化ナトリウム水溶液であるアルカリ薬液中に100℃で3時間浸漬してから当該アルカリ薬液を洗浄除去し、乾燥させるという操作を3回繰り返した後の曲げ強度(操作後強度)と、前記操作を行う前の曲げ強度(初期強度)とから下式(1)により算出される強度低下率が30%以下である請求項1〜3の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体。
強度低下率(%)=(初期強度−操作後強度)/初期強度×100 (1) - 平均線熱膨張係数が7.5〜8.5×10−6/Kである請求項1〜4の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体。
- モノリス形状のアルミナ質多孔体である請求項1〜5の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体。
- 固液分離用フィルターの基材として使用される請求項1〜6の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体。
- 水処理用の固液分離用フィルターの基材として使用される請求項1〜6の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体。
- 平均粒径10〜150μmの第一のアルミナ粒子と、平均粒径0.05〜1μmの第二のアルミナ粒子と、酸化チタンとを含む原料混合物を混練して得た坏土を、所定形状に成形し、得られた成形体を乾燥、脱脂及び焼成して、気孔率が25〜40%、平均気孔径が7〜15μmで、チタンの酸化物を、アルミナの総質量に対して0.1〜1.5質量%含有するアルミナ質多孔体を得るアルミナ質多孔体の製造方法であり、
前記第一のアルミナ粒子と前記第二のアルミナ粒子との合計質量に対する、前記第二のアルミナ粒子の質量割合が、15%以上であるアルミナ質多孔体の製造方法。 - 前記原料混合物が、酸化マンガン及び酸化銅からなる群より選択される少なくとも一種を更に含む請求項9に記載のアルミナ質多孔体の製造方法。
- 前記焼成を1400〜1600℃で行う請求項9又は10に記載のアルミナ質多孔体の製造方法。
- 前記第二のアルミナ粒子の比表面積が5〜30m2/gである請求項9〜11の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体の製造方法。
- 前記原料混合物において、前記第一のアルミナ粒子と前記第二のアルミナ粒子との合計質量に対する前記第二のアルミナ粒子の質量割合が、15〜40%である請求項9〜12の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体の製造方法。
- 請求項1〜8の何れか一項に記載のアルミナ質多孔体の表面に、当該アルミナ質多孔体の平均気孔径より小さな平均気孔径を有する多孔質セラミック膜を一層以上積層してなるセラミックフィルター。
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