鈦酸鋁系陶瓷的制造方法技術

本發明專利技術的目的在于提供一種能夠制造熱膨脹系數小的鈦酸鋁系陶瓷的新方法。本發明專利技術為一種鈦酸鋁系陶瓷的制造方法，其將含有鈦源粉末、鋁源粉末和硅源粉末的原材料混合物進行燒成，該方法的特征在于，所述硅源粉末的以體積基準計累計百分率５０％的等效粒徑（Ｄ５０）為５μｍ以下。本發明專利技術還包含所述原材料混合物進一步含有鎂源粉末的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及。
技術介紹
鈦酸鋁系陶瓷是含有鈦和鋁作為構成元素、且在X射線衍射圖譜中顯示有鈦酸鋁晶體圖案的陶瓷，其作為耐熱性優異的陶瓷為人們所知。鈦酸鋁系陶瓷一直以來被用作如坩堝之類的燒結用用具(冶具)等，近年來，其作為構成用于捕集在從柴油發動機等內燃機排出的廢氣中所含的微細的碳顆粒的陶瓷過濾器的材料，在產業上的利用價值不斷提高。作為所述鈦酸鋁系陶瓷，其已知有將含有二氧化鈦等鈦源化合物的粉末和氧化鋁等鋁源化合物的粉末的原材料混合物進行燒成的方法(專利文獻1)，為了能夠經受住在如上所述用途中的使用，需要熱膨脹系數小的鈦酸鋁系陶瓷。專利文獻1國際公開第2005/105704號公報。
技術實現思路
本專利技術的課題在于提供一種能夠制造熱膨脹系數小的鈦酸鋁系陶瓷的新方法。本專利技術為一種，其將含有鈦源粉末、鋁源粉末和硅源粉末的原材料混合物進行燒成，該方法中，所述硅源粉末的以體積基準計累計百分率50%的等效粒徑(D50)為5μπι以下。本專利技術中，所述原材料混合物優選進一步含有鎂源粉末。此外，所述燒成的溫度優選為1300°C以上且1650°C以下。更優選的是所述硅源粉末的以體積基準計累計百分率90%的等效粒徑(D90)為 17 μ m以下，優選所述硅源粉末為玻璃料。此外，優選所述鈦源粉末的以體積基準計累計百分率50%的等效粒徑(D50)為 0. 1 μ m以上且20 μ m以下，優選所述鋁源粉末的以體積基準計累計百分率50%的等效粒徑 (D50)為Iym以上且IOOym以下。在使用鎂源粉末時，優選所述鎂源粉末的以體積基準計累計百分率50%的等效粒徑(D50)為0. 5μπι以上且20μπι以下。本專利技術的方法中，優選的是，相對于原材料混合物中所含的換算為二氧化鈦 (TiO2)的鈦源粉末的使用量和換算為氧化鋁(Al2O3)的鋁源粉末的使用量的總量100質量份，換算為二氧化鈦的鈦源粉末的使用量為30質量份以上且70質量份以下，換算為氧化鋁的鋁源粉末的使用量為30質量份以上且70質量份以下，并且換算為二氧化硅(SiO2)的硅源粉末的使用量為0. 1質量份以上且20質量份以下。此外，在原材料混合物中含有鎂源粉末時，優選相對于換算為二氧化鈦(TiO2)的鈦源粉末的使用量和換算為氧化鋁(Al2O3)的鋁源粉末的使用量的總量100質量份，換算為氧化鎂(MgO)的鎂源粉末的使用量為0. 1質量份以上且10質量份以下。優選所述原材料混合物以干式或濕式進行混合，在以干式或濕式進行混合時，還優選在粉碎容器內在粉碎介質的共存下進行粉碎混合。所述粉碎介質優選為直徑Imm以上且IOOmm以下的氧化鋁珠或氧化鋯珠。此外，優選使所述粉碎容器以2mm以上且20mm以下的振幅振動。在本專利技術的方法中，優選進一步含有對在原材料混合物的燒成后得到的鈦酸鋁系陶瓷燒成物進行破碎的工序。專利技術效果根據本專利技術的方法，能夠使用含有鈦源粉末、鋁源粉末和玻璃料等硅源粉末的原材料混合物制造熱膨脹系數小的鈦酸鋁系陶瓷。附圖說明圖1為表示本專利技術中作為硅源粉末而使用的玻璃料的二次粒徑(D50)與本專利技術得到的鈦酸鋁系陶瓷的熱膨脹系數的關系的曲線圖。圖2為表示本專利技術中作為硅源粉末而使用的玻璃料的二次粒徑(D90)與本專利技術得到的鈦酸鋁系陶瓷的熱膨脹系數的關系的曲線圖。具體實施例方式(原材料混合物)本專利技術中使用的原材料混合物為含有作為原材料粉末的1種以上的鈦源粉末、1種以上的鋁源粉末和1種以上的硅源粉末的混合物，優選進一步含有1種以上的鎂源粉末。應予說明，本專利技術中，正如鎂氧尖晶石(MgAl2O4)等復合氧化物那樣，以鈦、鋁和鎂中的兩種以上的金屬元素為成分的物質也包含在混合有各自的金屬源粉末的原材料混合物中。此外， 原材料混合物中還可以包含鈦酸鋁、鈦酸鋁鎂自身，例如，在使用鈦酸鋁鎂作為原材料混合物時，鈦酸鋁鎂相當于含有鈦源粉末、鋁源粉末和鎂源粉末的原材料混合物。(鈦源粉末)本專利技術中使用的鈦源粉末，只要是含有鈦元素且通過燒成能夠合成鈦酸鋁系陶瓷的粉末，則沒有特別的限制，優選為氧化鈦的粉末。作為氧化鈦，例如可列舉出氧化鈦(IV)、氧化鈦(III)、氧化鈦(II)等，其中，優選使用氧化鈦(IV)。氧化鈦可以是結晶質，也可以是非晶質。在氧化鈦(IV)為結晶質時，作為其晶型，可列舉出銳鈦礦型、金紅石型、板鈦礦型等，更優選為銳鈦礦型、金紅石型。作為鈦源粉末，也可以使用通過在空氣中燒成而產生二氧化鈦(氧化鈦)的物質的粉末。作為上述物質，可列舉出例如鈦鹽、鈦醇鹽、氫氧化鈦、氮化鈦、硫化鈦、鈦等。作為鈦鹽，具體而言，可列舉出三氯化鈦、四氯化鈦、硫化鈦(IV)、硫化鈦(VI)、硫酸鈦(IV)等。作為鈦醇鹽，具體而言，可列舉出乙醇鈦(IV)、甲醇鈦(IV)、叔丁醇鈦(IV)、異丁醇鈦(IV)、正丙醇鈦(IV)、四異丙醇鈦(IV)以及它們的螯合物等。應予說明，鈦源粉末還可含有來自其原料或在制造工序中混入的不可避免的雜質。鈦源粉末的粒徑，沒有特別的限制，在與其他粉末混合之前以體積基準計累計百分率50%的等效粒徑(D50)優選為0. 1 μ m以上且20 μ m以下，進一步優選為0. 1 μ m以上且 IOym以下，最優選為0. 1 μ m以上且1 μ m以下。此外，以體積基準計累計百分率90%的等效粒徑(D90)優選為0. 1 μ m以上且20 μ m以下，進一步優選為0. Iym以上且IOym以下，最優選為0. 2 μ m以上且1. 5 μ m以下。(鋁源粉末)本專利技術中使用的鋁源粉末，只要是含有鋁元素且通過燒成能夠合成鈦酸鋁系陶瓷的粉末，則沒有特別的限制，優選為氧化鋁。氧化鋁可以為結晶質，也可以為非晶質。在氧化鋁為結晶質時，作為其晶型，可列舉出Y型、δ型、θ型、α型等，優選為α型。作為鋁源粉末，也可以使用通過在空氣中燒成而能夠產生氧化鋁的物質的粉末。 作為上述物質，可列舉出例如鋁鹽、鋁醇鹽、氫氧化鋁、鋁等。應予說明，鋁源粉末還可含有來自其原料或在制造工序中混入的不可避免的雜質。鋁鹽可以是無機酸的鹽(無機鹽)，也可以是有機酸的鹽(有機鹽)。作為無機鹽，可列舉出硝酸鋁、硝酸銨鋁等硝酸鹽，碳酸銨鋁等碳酸鹽等。作為有機鹽，可列舉出草酸鋁、醋酸鋁、硬脂酸鋁、乳酸鋁、月桂酸鋁等。作為鋁醇鹽，可列舉出異丙醇鋁、乙醇鋁、仲丁醇鋁、叔丁醇鋁等。氫氧化鋁可以是結晶質，也可以是非晶質。在氫氧化鋁為結晶質時，作為其晶型， 例如可列舉出三水鋁石型、三羥鋁石型、諾三水鋁石(7 口 /卜，卜)型、勃姆石型、 擬勃姆石型等。作為非晶質的氫氧化鋁，還可列舉出例如將鋁鹽、鋁醇鹽等水溶性鋁化合物的水溶液水解而得到的鋁水解物。鋁源粉末在與其他粉末混合之前以體積基準計累計百分率50%的等效粒徑(D50) 優選為1 μ m以上且100 μ m以下，進一步優選為10 μ m以上且80 μ m以下，最優選為20 μ m 以上且60 μ m以下。此外，以體積基準計累計百分率90%的等效粒徑(D90)優選為1 μ m以上且200 μ m以下，進一步優選為10 μ m以上且150 μ m以下，最優選為30 μ m以上且100 μ m 以下。(硅源粉末)本專利技術中使用的硅源粉末，只要是含有硅元素且通過燒成能夠合成鈦酸鋁系陶瓷的粉末，則沒有特別的限制，優選為氧化硅的粉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．方法，其是鈦酸鋁系陶瓷的制造方法，其將含有鈦源粉末、鋁源粉末和硅源粉末的原材料混合物進行燒成，其中，所述硅源粉末的以體積基準計累計百分率５０％的等效粒徑（Ｄ５０）為５μｍ以下。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：真木一，
申請(專利權)人：住友化學株式會社，
類型：發明
國別省市：JP