[发明专利]用于蓝宝石单晶的制备的α氧化铝烧结体

说明书

技术领域

本发明涉及用于蓝宝石单晶的制备的α氧化铝烧结体(阿尔法氧化铝烧结体)。

背景技术

α氧化铝粉末可以作为制备蓝宝石单晶的原材料。蓝宝石单晶可以例如通过以下方法制备：其中将α氧化铝粉末装入由金属钼制成的坩埚中，加热以熔化α氧化铝粉末，并且将熔融物从熔化的氧化铝中拉起[JP H5-97569A]

然而，传统的α氧化铝粉末在蓝宝石单晶的生产效率方面是不足的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于制备蓝宝石单晶的α氧化铝烧结体(或阿尔法氧化铝烧结体)，所述α氧化铝烧结体可以以高生产效率制备蓝宝石单晶，并提供一种用于制备所述α氧化铝烧结体的方法。

本发明的发明人进行了试验，以开发了适合用于蓝宝石单晶的制备的α氧化铝原材料，并且从而完成本发明。

即，本发明包括以下构成：

(1)一种用于制备蓝宝石单晶的α氧化铝烧结体，其中所述α氧化铝烧结体的相对密度为60％以上，其闭孔率为10％以下，其纯度为99.99质量％以上，其中Si、Na、Ca、Fe、Cu和Mg各自的含量为10ppm以下，并且其体积为1cm³以上。

(2)根据上面的(1)所述的α氧化铝烧结体，其中所述α氧化铝烧结体的形状为圆盘、圆柱、棱柱和多角板。

(3)根据所述(2)所述的α氧化铝烧结体，所述α氧化铝烧结体为以下(i)至(iv)中的任一项。

(i)所述α氧化铝烧结体的形状为圆盘，其横截面的直径为5mm以上并且500mm以下，其厚度为5mm以上并小于500mm，并且当直径表现为1时其厚度为0.01以上并小于1；

(ii)所述α氧化铝烧结体的形状为圆柱，其横截面的直径为5mm以上并且500mm以下，其高度为5mm以上2,000mm以下，并且当直径表现为1时其高度为1以上并且100以下；

(iii)所述α氧化铝烧结体的形状为棱柱，其横截面的等效圆直径为5mm以上并且500mm以下，其高度为5mm以上并且2,000mm以下，并且当所述等效圆直径表现为1时其高度为1以上并且100以下；以及

(iv)所述α氧化铝烧结体的形状为多角板(或多边形)，其横截面的等效圆直径为5mm以上并且500mm以下，其厚度为5mm以上并且小于500mm，并且当等效圆直径表现为1时其厚度为0.01以上并且小于1。

(4)一种用于蓝宝石单晶的制备的经烧结的α氧化铝烧结体的制备方法，所述方法包括以下步骤：

步骤(a)：将100重量份的α氧化铝与1重量份以上并且20重量份以下的α氧化铝前体混合以获得混合物；

步骤(b)：由所述混合物形成成形体(compact)；以及

步骤(c)：烧制所述成形体以获得α氧化铝烧结体。

(5)根据所述(4)所述的方法，其中所述α氧化铝具有1m²/g以上并且20m²/g以下的比表面积，少于0.5％的含水量，99.99质量％以上的纯度，以及10ppm以下的Si、Na、Ca、Fe、Cu和Mg各自的含量。

(6)根据所述(4)或(5)所述的方法，其中所述α氧化铝前体具有50m²/g以上的比表面积，0.5％以上的含水量，99.99质量％以上的纯度，以及10ppm以下的Si、Na、Ca、Fe、Cu和Mg各自的含量。

(7)根据所述(4)至(6)中任一项所述的方法，其中所述α氧化铝前体是选自由氢氧化铝和过渡型氧化铝组成的组中的至少一种。

(8)根据所述(4)至(7)中任一项所述的方法，其中所述成形体在压力为20MPa以上并且400MPa以下的条件下形成，并且所述形成的方法为压制成形(press forming)和冷等静压(cold isostatic pressing)中的任意一种。

(9)根据所述(4)至(8)中任一项所述的方法，其中在以下条件下进行烧制：温度为1,200℃以上并且1,700℃以下，保留时间为0.5小时以上并在24小时以内，并且温度升高速率(即加热速率)为30℃/小时以上并且500℃/小时以下。