[发明专利]透明氧化铝烧结体的制法

说明书

本发明的透明氧化铝的制法包括以下工序：(a)将包含纵横尺寸比为3以上的板状氧化铝粉末的氧化铝原料粉末调制成该氧化铝原料粉末中的F相对于Al的质量比R1为5ppm以上，将包含所述氧化铝原料粉末的成型用原料成型，制成成型体；(b)将所述成型体于F挥发的温度进行加压烧成，由此得到透明氧化铝烧结体。

技术领域

本发明涉及透明氧化铝烧结体的制法。

背景技术

众所周知高密度、高纯度的多晶氧化铝具有透光性，能够用于高压钠灯用发光管、高耐热窗部件、半导体装置用部件、光学零部件用基板等。另一方面，氧化铝在结晶结构上具有光学各向异性，如果烧结体中的氧化铝粒子的结晶方位是无规的，则结晶粒子间的折射率不同，因此，光发生散射，透过率减少。因此，具有高直线透过率的透明氧化铝中的结晶粒子单轴取向比较理想。例如非专利文献1中公开一种透明氧化铝的制法。具体而言，通过利用高磁场来制造高纯度且高取向、高密度的透明氧化铝。

另外，还已知以下方法：在制造氧化铝烧结体时，在氧化铝原料粉末中添加氟化物并进行烧成，以便提高烧结性。例如专利文献1、2中，将氧化铝粉末和氟化物粉末混合、成型后，于1300℃以下的低温进行烧成，由此得到致密的氧化铝烧结体。专利文献3中，在氧化铝原料粉末中添加氟化合物，粉碎混合使平均粒径为2μm以下，成型，在大气中于1600～1800℃进行烧成，由此，得到耐腐蚀性、耐冲击抵抗性及耐久性优异的氧化铝烧结体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5396176号

专利文献2：日本特许第5501040号

专利文献3：日本特许第4357584号

非专利文献

非专利文献1：Ceramics International 38(2012)5557-5561

发明内容

但是，非专利文献1中记载的制法中，虽然得到透明氧化铝，但是由于利用高磁场，所以制造成本升高，并且，不易大型化，不适合大量生产。

专利文献1、2中记载的制法中，氧化铝粒子由于不考虑取向所以无规排列。因此，认为得到的氧化铝烧结体的透明性低。

根据专利文献3中记载的制法，得到几乎没有结晶取向且氧化铝粒子无规分布的氧化铝烧结体。因此，认为该氧化铝烧结体的透明性低。由此，迄今未知廉价且容易地制造透明氧化铝烧结体的方法。

本发明是为了解决该课题而完成的，主要目的是廉价且容易地制造透明氧化铝烧结体。

本发明的第一透明氧化铝烧结体的制法包括以下工序：

(a)将包含纵横尺寸比为3以上的板状氧化铝粉末的氧化铝原料粉末调制成该氧化铝原料粉末中的F相对于Al的质量比R1为5ppm以上，将包含所述氧化铝原料粉末的成型用原料成型，制成成型体；

(b)将所述成型体于1700℃以上进行加压烧成，由此得到透明氧化铝烧结体。

其中，质量比R1是由下述式(1)算出的值，单位为质量ppm。式(1)中，X是板状氧化铝粉末中的F相对于Al的质量比(质量ppm)。板状氧化铝粉末的F含量由高温水解－离子色谱法求出。板状氧化铝粉末的Al含量是使用板状氧化铝粉末的氧化铝纯度乘以0.529得到的值算出的，该板状氧化铝粉末的氧化铝纯度是以100－(Al、O以外的杂质元素的质量％的和)的形式求出的。杂质元素的质量％如下定量。即，S用燃烧(高频加热)－红外线吸收法定量，N用惰性气体熔融－热导法定量，H用惰性气体熔融－非分散型红外线吸收法定量，F用高温水解－离子色谱法定量，其它元素用ICP(电感耦合等离子体)发光分析定量。

R1＝X×(板状氧化铝的质量/氧化铝原料粉末的质量)…(1)